DE69926685T2

DE69926685T2 - Toner und Bildherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69926685T2
Application number: DE69926685T
Authority: DE
Inventors: Takashige Ohta-ku Kasuya; Satoshi Ohta-ku Yoshida; Manabu Ohta-ku Ohno; Yuki Ohta-ku Karaki; Masanori Ohta-ku Ito; Tsutomu Ohta-ku Kukimoto; Hiroshi Ohta-ku Yusa; Tsuyoshi Ohta-ku Takiguchi; Satoshi Ohta-ku Handa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: EP0957407B1; EP0957407A3; EP0957407A2; US6214509B1; DE69926685D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf μmeinen Toner für verschiedene Aufzeichnungsverfahren, wie Verfahren, die auf der Elektrofotografie, der elektrostatischen Aufzeichnung, der magnetischen Aufzeichnung und der Tonerstrahl-Aufzeichnung beruhen, und insbesondere auf einen Toner, der für Kopierer, Drucker und Faxgeräte nützlich ist, in denen auf einem Träger eines latenten elektrostatischen Bildes ein Tonerbild erzeugt und das Tonerbild auf ein Material übertragen wird, um ein fertiges Bild zu erzeugen.
In Beziehung stehender Stand der Technik
Mehrere elektrofotografischer Verfahren wurde vorgeschlagen. Sie verwenden im Allgemeinen ein fotoleitfähiges Material, um mittels verschiedener Verfahren ein latentes elektrisches Bild auf einem Bildträger (lichtempfindliches Element) zu erzeugen, das mittels eines Toners zu einem sichtbaren Bild entwickelt, und wie erforderlich auf ein Übertragungsmaterial, wie Papier oder andere Materialien, übertragen wird, woraufhin das Tonerbild auf dem vorstehenden Material mittels Wärme, Druck oder ähnlichem fixiert wird, um auf diese Weise ein Bild zu kopieren.
Verfahren zur Sichtbarmachung eines latenten elektrischen Bildes schließen eine Kaskaden-, eine Magnetbürsten- und eine Entwicklung unter Druck ein. Ein anderes Verfahren verwendet einen magnetischen Toner, der mittels eines elektrischen Feldes in einem Raum zwischen einem lichtempfindlichen Element und einer Hülse (sleeve) unter Anwendung einer rotierenden Trommel mit einem magnetischen Pol in ihrem Zentrum verstreut wird.
Das Einkomponenten-Entwicklungsverfahren, das ohne Trägerteilchen, z.B. Glasperlen und Eisenpulver, auskommt, die für das Zweikomponentenverfahren notwendig sind, verringert von selbst die Größe und das Gewicht der Entwicklungseinrichtung. Darüberhinaus ist es in dem Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren erforderlich, dass die Konzentration des Toners in dem Träger auf einem konstanten Niveau gehalten wird, und somit eine Einrichtung, die die Tonerkonzentration ermittelt und die benötigte Menge Toner zuführt. Dies führt zu einer weiteren Zunahme von Größe und Gewicht der Entwicklungseinrichtung. Das Einkomponenten-Entwicklungsverfahren benötigt keine solche Einrichtung und ist deshalb in dieser Hinsicht vorteilhafter.
In letzter Zeit repräsentierten LED- und LBP-Drucker hauptsächlich die Druckvorrichtungen, von denen zunehmend Techniken gefordert werden, die die Auflösung vom traditionellen Niveau von 240 oder 300 dpi auf 400, 600 und weiter auf 800 dpi verbessern. Vom Entwicklungsverfahren wird ebenfalls gefordert, dass es entsprechend genauer ist. Die Kopierer wurden ebenfalls funktioneller und entwickelten sich in Richtung einer Digitalisierung. Diese Entwicklung ist hauptsächlich mit der Laser unterstützten Erzeugung elektrostatischer Bilder verbunden und erfordert auch Entwicklungsverfahren mit höherer Auflösung und Genauigkeit, wie dies bei den Druckern der Fall ist. Die Tonerteilchen werden deshalb kleiner. Es wurden kleinere Tonerteilchen mit einer bestimmten Größenverteilung entwickelt, wie in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 1-112253, 1-191156, 2-214156, 2-284158, 3-181952 und 4-162048 offenbart ist.
In letzter Zeit wurden insbesondere elektrofotografische Vorrichtungen zur Erzeugung von Farbbildern für mannigfaltige Verwendungszwecke, wie sie weithin zu finden sind, eingesetzt, und es wurde erforderlich, Bilder mit höherer Qualität zu erzeugen. Es wurde verlangt, dass selbst die feinsten Bereiche üblicher Fotografien, Kataloge und Abbildungen feiner und genauer, und ohne Auftreten fehlerhafter Bereiche, kopiert werden.
In den fortschrittlichen elektrofotografischen Vorrichtungen zur Bilderzeugung unter Anwendung digitaler Bildsignale wird ein latentes Bild durch Punkte eines bestimmten Potentials erzeugt, die auf der Oberfläche eines Trägers für ein latentes Bild oder eines lichtempfindlichen Elements angeordnet werden, wobei durchgehend (solid) farbige, Halbton- und Linien-Bereiche durch eine Änderung der Punktdichte wiedergegeben werden. Dieses Verfahren leidet jedoch hinsichtlich des Farbtons an Problemen, da die Tonerteilchen nicht ausreichend auf einen Punkt begrenzt werden können und es durch das Herausstehen einiger Teilchen aus dem Punkt schwierig wird, ein Tonerbild zu gewährleisten, das der Punktdichte in einem dunklen oder einem hellen Bereich des latenten digitalen Bildes entspricht. Wenn die Punktgröße verringert wird, um die Auflösung und damit die Bildqualität zu verbessern, tritt die Tendenz auf, dass sich die Reproduzierbarkeit des durch feine Punkte erzeugten Bildes verringert, wodurch ein Bild erzeugt wird, das eine unzureichende Auflösung und insbesondere einen schlechten Farbton an Hochlichtbereichen aufweist, und dem es an Schärfe mangelt.
Zudem wurde ein Primäraufladungs-Übertragungsverfahren, in dem ein lichtempfindliches Kontaktelement, das durch eine Primäraufladung erzeugt wurde, und ein Übertragungsverfahren unter Anwendung einer üblichen Korona-Entladung eingesetzt wird, unter Umweltschutzaspekten zum Hauptansatz.
Die Ladungseinrichtungen, die ein Korona-Entladung nutzen, z.B. diejenigen, die als Corotron und Scorotron bezeichnet werden, erzeugen eine große Menge Ozon, wenn während der Entladung eine negative Korona gebildet wird. Deshalb muss die elektrofotografische Vorrichtung mit einem Filter zum Abfangen des Ozons ausgerüstet sein, was die Größe und die Betriebskosten ansteigen lässt. Diese mit den Koronaaufladungsverfahren verbundenen Probleme verursachen die die Bildqualität betreffenden Probleme, z.B. ein verzerrtes Bild, das von einem verringerten Oberflächenwiderstand des lichtempfindlichen Elements als Ergebnis einer Verunreinigung mit, zum Beispiel Stickstoffoxiden, verursacht wird, und ein verringertes Speichervermögen des lichtempfindlichen Elementes, das von Ionen hervorgerufen wird; die in der Ladungseinrichtung verbleiben, während die elektrofotografische Vorrichtung außer Betrieb ist.
Es wurde ein neues Aufladungsverfahren entwickelt, um die vorstehenden Probleme zu lösen, in dem ein Ladeelement, wie eine Walze oder eine Klinge, in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element gebracht wird (auf diesen Ansatz wird nachstehend als Direktaufladung Bezug genommen), um eine Entladung, die durch das Paschensche Gesetz erklärt werden kann, in einem engen Raum in der Nähe des Kontaktpunktes zu erzeugen. Dadurch soll die Ozonerzeugung minimiert werden und dazu in Beziehung stehende Techniken sind z.B. bereits in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 57-178257, 56-104351, 58-40566, 58-139156, 58-150975 und 63-149669 offenbart. Darunter ist in Hinblick auf die Ladungsstabilität das Verfahren, das eine Ladewalze als Ladeelement verwendet, bevorzugt.
Bei der Direktaufladung wird eine geringere Menge an Ozon als bei der Korona-Entladung erzeugt, was auf die unterschiedlichen Ladungsmechanismen auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes, die in unterschiedlichen Entladungsbereichen auftreten, zurückgeführt werden kann. Es wird angenommen, dass die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements bei der Korona-Entladung mit Ionen aufgeladen wird, die von dissoziierten Molekülen in der Luft in dem Entladungsbereich stammen, wohingegen sie bei der Direktaufladung mit einer Anzahl Elektronen aufgeladen wird, die die Oberfläche durch die Multiplikationswirkung der Elektronen in dem Entladungsbereich erreichen.
Es wurde jedoch gefunden, dass die Direktaufladung mit Problemen verbunden ist, die gelöst werden müssen und sich von denjenigen unterscheiden, die bei der Koronaaufladung auftreten.
Genauer gesagt ist es erforderlich, eine Spannung von mindestens einem bestimmten Schwellenwert an das Ladeelement anzulegen, um die Direktaufladung zu starten, weil diese von der Entladung des Ladeelements auf ein aufzuladendes Element, wie ein lichtempfindliches Element, abhängt. Wenn beispielsweise eine Ladewalze mit einem lichtempfindlichen OPC-Element mit einer 25 μm dicken lichtempfindlichen Schicht in Kontakt gebracht wird, beginnt das Oberflächenpotential des lichtempfindlichen Elements anzusteigen, wenn eine Spannung von mindestens ungefähr 640 V an das Ladeelement angelegt wird, wobei das Oberflächenpotential linear mit der Spannung mit einer Neigung von einer Einheit danach ansteigt. Auf diese Schwellenspannung wird nachstehend als Aufladungsstartspannung Vth Bezug genommen. Deshalb muss die Ladewalze, um ein Potential Vd auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu gewährleisten, eine höhere Gleichspannung aus Vd und Vth aufweisen. Wegen des Widerstands des Kontaktladeelementes, der sich auf Grund äußerer Störungen ändert, z.B. sich ändernde Umgebungsbedingungen, war es schwierig, ein gewünschtes Potential auf dem lichtempfindlichen Element beizubehalten.
Um das Aufladen weiter gleichmäßig zu gestalten, wurde, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-149669 offenbart ist, ein Wechselspannungs-Aufladungsverfahren vorgeschlagen, in dem eine Wechselspannungskomponente mit einer Spannung, die zwischen den Maximalwerten (peaks) mindestens doppelt so hoch ist wie Vth, der Gleichspannung hinzugefügt wird, die dem gewünschten Vd-Pegel entspricht, und die gesamte Spannung wird an das Kontaktladeelement angelegt. Durch das Nivellieren des Potentials mittels der Wechselspannung wird beabsichtigt, klar zu verhindern, dass das Potential auf dem Element, das aufgeladen werden soll, von äußeren Störungen, wie Veränderungen der Umgebung, beeinflusst wird, da die Tendenz auftritt, dass es sich Vd als der zentralen Spannung zwischen den Maximalwerten der Wechselspannung annähert.
Die vorstehende Kontaktladeeinrichtung hängt auch wesentlich vom Mechanismus der Entladung von dem Ladeelement auf das lichtempfindliche Element ab, und benötigt, wie vorstehend beschrieben, eine Aufladespannung, die höher als das Potential auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes ist. Das Hinzufügen einer Wechselspannung, um das Aufladen gleichmäßig zu gestalten, ist mit neuen Problemen verbunden, wie die Erzeugung von Schwingungen und Störgeräuschen (nachstehend wird darauf als Wechselspannungs-Aufladestörgeräusche Bezug genommen) des Ladeelementes und des lichtempfindlichen Elementes durch das Wechselspannungsfeld, und eine Verschlechterung oder ähnliches der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes durch eine zusätzliche Entladung durch die Wechselspannung.
Es ist von Natur aus erwünscht, das lichtempfindliche Element nur mit einer Gleichspannung aufzuladen, um die Ozonerzeugung zu minimieren. Eine Aufladung lediglich mit einer Gleichspannung ist jedoch für äußere Störungen, wie z.B. Änderungen der Umgebung, und einer Verunreinigung des Ladeelementes anfälliger, was zu einer ungleichmäßigen Aufladung führt.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-123385 offenbart ein Kontaktübertragungsverfahren, in dem ein Tonerbild durch die Entwicklung eines latenten elektrostatischen Bildes auf einem Träger erzeugt wird, und ein Material, auf das das Bild übertragen werden soll, mittels einer geladenen elektrisch leitenden Walze an den Träger gedrückt wird, um das Bild zu übertragen.
Das vorstehende walzen-unterstützte Übertragungsverfahren, bei dem auf eine Korona-Entladung verzichtet wird, ist jedoch mit eigenen Nachteilen verbunden, wie ein teilweises Übertragungsversagen (der sogenannte intermediäre Transfer- bzw. Übertragungsverlust), das daher rührt, dass das Tonerbild mittels des Übertragungselement angedrückt wird, während es von dem lichtempfindlichen Element auf das Material übertragen wird, da das Übertragungselement direkt in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element kommt, wenn das Tonerbild übertragen wird.
Wenn der Übertragungstoner auf dem lichtempfindlichen Element verbleibt, nachdem das auf dem lichtempfindlichen Element mittels Entwicklung erzeugte Tonerbild wie vorstehend beschrieben auf das Material übertragen wurde, muss er mittels eines Reinigungsverfahrens entfernt und in einen Behälter für gebrauchten Toner abgegeben werden. Die Reinigung erfolgt mittels verschiedener Verfahren, z.B. einer Klingenreinigung, einer Fellbürstenreinigung und einer Walzenreinigung, wobei jede davon den verbliebenen Toner mechanisch entfernt, z.B. durch Abkratzen und Abgabe in einen Behälter für gebrauchten Toner. Das Andrücken des Reinigungselementes an die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements führt notwendigerweise zu Problemen, wie einem Abrieb und einer verringerten Gebrauchsfähigkeit des lichtempfindlichen Elementes, wenn das Reinigungselement stark angedrückt wird. Die Reinigungseinrichtung vergrössert die Größe der Gesamtvorrichtung und behindert die Größenverringerung. Darüberhinaus ist es ökonomisch erwünscht, ein System zu entwickeln, das keinen verbrauchten Toner freisetzt und einen Toner mit hoher Übertragungseffizienz verwendet.
Techniken, um auf die Reinigungseinrichtung zu verzichten, wurden z.B. in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-133573, 62-203182, 63-133179, 64-20587, 2-302772, 5-2289, 5-53482 und 5-61383 vorgeschlagen. In diesem Stand der Technik werden jedoch die gewünschten Tonerzusammensetzungen nicht erwähnt.
Ein Bilderzeugungsverfahren, das einen Entwicklungs/Reinigungsmechanismus mit praktisch keiner Reinigungseinrichtung anwendet, neigt dazu, unter verschiedenen Problemen zu leiden, die daher rühren, dass verbliebener Übertragungstoner direkt den Raum zwischen dem Ladeelement und dem lichtempfindlichen Element passiert, z.B. einer Verunreinigung des Ladeelementes und einem daraus resultierenden ungleichmäßigen Widerstand des Elementes, und einer ungleichmäßige Aufladung, die zu einer äußerst ungleichmäßigen Konzentration in dem Halbton-Bild führen kann. Die Struktur schließt notwendigerweise ein Reiben der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes durch den Toner und Tonerträger ein, was zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit z.B. durch einen verschlechterten Toner und eine verschlechterte Oberfläche des Tonerträgers, und einer verschlechterten oder abgeriebenen Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes führt, wenn die Vorrichtung über längere Zeit in Betrieb ist. Diese Probleme können durch die herkömmlichen Techniken nicht in ausreichendem Maße gelöst werden, und es besteht eine zunehmende Nachfrage nach Techniken zur Verbesserung von Eigenschaften, die die Entwicklung und Haltbarkeit betreffen, und gleichzeitig eine ungleichmäßige Aufladung verhindern.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 61-279864 offenbart einen Toner mit vorgegebenen Formfaktoren SF-1 und SF-2. In diesem Stand der Technik erfolgt jedoch keine vollständige Erwähnung der Übertragung, und sie erfordert auf Grund der unzureichenden Übertragungseffizienz, die durch Spurentests entdeckt wurde, eine weitere Verbesserung.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-235953 offenbart einen magnetischen Toner, dessen Teilchen mittels mechanischer Einwirkung kugelförmig gemacht wurden. Er benötigt jedoch auf Grund seiner noch unzureichenden Übertragungseffizienz ebenfalls weitere Verbesserungen.
In letzter Zeit kam es zu einer steigenden Nachfrage nach auf der Elektrofotografie basierenden Farbkopierern, Druckern, Faxgeräten und ähnlichem.
Farbtoner sind im allgemeinen wegen der unzureichenden Färbung eines magnetischen Toners, der ein magnetisches Material enthält, nicht-magnetisch. Wenn ein magnetischer Toner als schwarzer Toner und ein nicht-magnetischer Toner als Farbtoner für eine elektrofotografische Farbvorrichtung verwendet wird, muss der nicht-magnetische Toner einen höheren optimalen Übertragungsstrompegel als der magnetische Toner auf weisen. Der auf ein Material übertragene magnetische Toner kann zu dem Träger des latenten Bildes zurückkehren (Rückübertragung), wenn die elektrofotografische Vorrichtung unter Bedingungen betrieben wird, die für den nicht-magnetischen Toner eingestellt wurden. Umgekehrt kann es zu einer unzureichenden Übertragung des nicht-magnetischen Toners kommen, wenn die optimalen Bedingungen für den schwarzen Toner eingestellt wurden.
Deshalb führt die gleichzeitige Verwendung eines magnetischen und eines nicht-magnetischen Toners für die Bildübertragung zu Problemen, die gelöst werden müssen, um billig eine kompakte, leichte elektrofotografische Farbvorrichtung herzustellen, die Bilder mit hoher Auflösung und hoher Genauigkeit erzeugt.
Für Hydrotalcite enthaltende Toner offenbart die japanische Patentschrift einen Toner, der auf Mg/Al beruht, mit dem Zweck, NOx und ähnliches von der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes zu entfernen. Er ist jedoch, z.B. in Bezug auf die Ladungsstabilität, unzureichend. Die japanische Patentschrift Nr. 2,682,331 und die japanische Patenoffenlegungsschrift Nr. 6-138697 offenbaren z.B. einen auf Mg/Al beruhenden Toner, in den ein oder zwei Arten zweiwertiger Metalle (z.B. Zn) eingearbeitet sind, einen 3- oder 4-Element-Toner, der Hydrotalkit bzw. Hydrotalcit enthält, um Ladungsstabilität zu erzielen. Sie weisen jedoch unter schwierigeren Bedingungen noch eine unzureichende Ladungsstabilität und eine unzureichende Übertragbarkeit auf.
Die US-amerikanische Patentschrift Nr. 5,288,581 offenbart eine Tonerzusammensetzung für eine negative Aufladeeinrichtung, die Harzteilchen, Pigmentteilchen und ein Hydrotalcit-Additiv zur Erhöhung der Ladung umfasst, und die nachstehende allgemeine Formel aufweist: M_a ²+M_b ³+(OH)_2a+2b(X^n–)_2/n·XH₂O worin M²⁺ für Mg²⁺, Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺ oder Zn²⁺ steht,
M³⁺ für Al³⁺, Cr³⁺ oder Fe³⁺ steht;
X ein beliebiges Anion sein kann;
n die Anionenladung ist; und
a und b untere Indizes sind, die die Menge des Metalls in den zwei- und dreiwertigen Zuständen angeben.
Die Datenbank WPI Section Ch, Week 199032, Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A12, AN 1990-241585, XP002126694 und JP2166461A offenbart ein elektrofotografisches Entwicklungsmittel, das eine Hydrotalkit- bzw. Hydrotalcitverbindung mit der nachstehenden Formel enthält: Mg_(1–x)Al_x(OH)₂(CO₃)_x 12m H₂O worin x = 0–0,05
und m eine positive ganze Zahl ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners, der die vorstehenden Probleme nicht aufweist, die mit den herkömmlichen Tonern verbunden sind, und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Anders ausgedrückt besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Toners, der eine ausgezeichnete Übertragbarkeit aufweist, fast gar nicht auf dem lichtempfindlichen Element zurückbleibt und nicht zu einem intermediären Übertragungsverlust bei der walzen-unterstützten Übertragung führt (oder bei dem solch eine Erscheinung zumindest gut kontrollierbar ist), und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners, der unter schwierigen Bedingungen eine ausgezeichnete Ladungsstabilität aufweist, dessen Konzentration auf Grund einer Aufladung (charge-up) während des Betriebs der Vorrichtung und einer Entladung während die Vor richtung ausgeschaltet ist, nur wenig abnimmt, und der nur wenig Bildfehler, wie einen Schleier, erzeugt, und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners, der geeignet ist, eine Rückübertragungserscheinung über einen breiten Übertragungsstrombereich zu verhindern, und der eine hohe Übertragungseffizienz zeigt, und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners, der keine oder nur eine gutkontrollierbare anormale Aufladung oder Bilddefekte verursacht, die aus einer Verunreinigung des Elementes herrühren, das an den Träger des latenten elektrostatischen Bildes gedrückt wird, und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners mit ausgezeichnetem Entwicklungsvermögen und ausgezeichneter Haltbarkeit, um kontinuierlich eine Anzahl von Bildern mit hoher Auflösung mittels eines Kopierers oder Druckers zu erzeugen, und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners, der eine ausgezeichnete Übertragbarkeit aufweist, fast gar nicht auf dem lichtempfindlichen Element zurückbleibt, und zu keinem Ladungsversagen in einem Kontaktaufladungs-Bilderzeugungsverfahren führt, selbst bei Abwesenheit einer Reinigungseinrichtung, und der geeignet ist, über ausgedehnte Zeiträume stabile Bilder zu erzeugen, und auch in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung solch eines Toners.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Toners, der Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthalten, feine anorganische Teilchen und eine Hydrotalcitverbindung umfasst, die durch die nachstehende Formel (1) wiedergegeben wird: M1_y1 ²⁺M2_y2 ²⁺ ... Mj_yj ²⁺L1_x1 ³⁺L1_x1 ³⁺ ... Lk_xk ³⁺(OH)₂·(X/n)A^n–·mH2O (1)worin 0 < [X = (x1 + x2 + ... + xk)] ≤ 0,5; Y = (y1 + y2 + ... + yj) = 1 – X; j und k jeweils eine ganze Zahl von 2 oder größer sind; M1²⁺, M2²⁺, ... und Mj²⁺ zweiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; L1³⁺, L2³⁺ ... und Lk³⁺ dreiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; A^n– ein n-wertiges Anion ist; und m ≥ 0 ist.
Ein noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Bilderzeugungsverfahrens, das einen Aufladungsschritt, in dem ein Bildträger aufgeladen wird; einen Schritt der Erzeugung eines latenten Bildes, in dem ein latentes elektrostatisches Bild auf dem geladenen Bildträger erzeugt wird; einen Entwicklungsschritt, in dem das latente elektrostatische Bild mit einem Toner entwickelt wird, der von einem Tonerträger getragen wird, um ein Tonerbild auf dem Bildträger zu erzeugen; einen Übertragungsschritt, in dem das Tonerbild auf dem Bildträger über ein Zwischenmaterial oder über kein Zwischenmaterial auf ein Übertragungsmaterial übertragen wird; und einen Fixierschritt umfasst, in dem das Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial fixiert wird, wobei der Toner Tonerteilchen, die mindestens ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthalten, feine anorganische Teilchen und eine Hydrotalcitverbindung umfasst, die durch die nachstehende Formel (1) wiedergegeben wird: M1_y1 ²⁺M2_y2 ²⁺ ... Mj_yj ²⁺L1_x1 ³⁺L2_x2 ³⁺ ... Lk_xk ³⁺(OH)₂·(X/n)A^n–·mH2O (1) worin 0 < [X = (x1 + x2 + ... + xk)] ≤ 0,5; Y = (y1 + y2 + ... + yj) = 1 – X; j und k jeweils eine ganze Zahl von 2 oder größer sind; M1²⁺, M2²⁺, ... und Mj²⁺ zweiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; L1³⁺, L2³⁺, ... und Lk³⁺ dreiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; A^n– ein n-wertiges Anion ist; und m ≥ 0 ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Modell einer Bilderzeugungsvorrichtung, die geeigneterweise für die Erfindung verwendet wird;
2 zeigt ein anderes Modell einer in der Erfindung nützlichen Bilderzeugungsvorrichtung;
3 ist die Darstellung eines vergrößerten Abschnitts der Entwicklungsvorrichtung;
4 zeigt ein vergrößertes Modell des Übertragungsabschnitts;
5 zeigt "MXLNG" für den Formfaktor SF-1;
6 zeigt "PERI" für den Formfaktor SF-2;
7 zeigt "C PERI" für den Formfaktor SF-5;
8 zeigt ein Beispiel für die Struktur des Bildträgers;
9 zeigt den für den Toner der Erfindung geeigneten Bereich der Teilchengrößenverteilung; und
10 zeigt das vergrößerte Bild, das zur Beurteilung der Punktreproduzierbarkeit verwendet wurde.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung fanden heraus, dass die Aufgaben der Erfindung in hohem Maße durch die Verwendung eines Toners gelöst werden können, der Tonerteilchen, die mindestens ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthalten, feine anorganische Teilchen und eine durch die nachstehende Formel (1) wiedergegebene Hydrotalcitverbindung umfasst: M1_y1 ²⁺M2_y2 ²⁺ ... Mj_yj ²⁺L1_x1 ³⁺L2_x2 ³⁺ ... Lk_xk ³⁺(OH)₂·(X/n)A^n–·mH2O (1)worin 0 < [X = (x1 + x2 + ... + xk)] ≤ 0,5; Y = (y1 + y2 + ... + yj) = 1 – X; j und k jeweils eine ganze Zahl von 2 oder größer sind; M1²⁺, M2²⁺, ... und Mj²⁺ zweiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; L1³⁺, L2³⁺, ... und Lk³⁺ dreiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; A^n– ein n-wertiges Anion ist; und m ≥ 0 ist, d.h. bei dem Toner handelt es sich um eine feste Lösung, die zwei oder mehrere Arten zweiwertiger Metalle und zwei oder mehrere Arten dreiwertiger Metalle enthält.
Es wurde gefunden, dass der vorstehenden Toner eine bessere Ladungsstabilität und eine bessere Übertragbarkeit als derjenige Toner aufweist, der eine Art eines zweiwertigen Metalls und eine Art eines dreiwertigen Metalls enthält, oder derjenige, der zwei oder mehrere Arten zweiwertiger Metalle und eine Art eines dreiwertigen Metalls enthält, obwohl die darin eingeschlossenen Mechanismen nicht völlig geklärt sind.
Die Hydrotalcitverbindung mit der vorstehenden Struktur kann ein einwertiges Alkalimetall oder zwei oder mehrere Arten von Anionen enthalten.
Die Hydrotalcitverbindung wird bevorzugter durch die nachstehende Formel (2) wiedergegeben: Mg_y1 ²⁺M2_y2 ²⁺ ... Mj_yj ²⁺Al_x1 ³⁺L2_x2 ³⁺ ... Lk_xk ³⁺(OH)₂·(X/n)A^n–·mH₂O (2)worin 0 < [X = (x1 + x2 + ... + xk)] ≤ 0,5; Y = (y1 + y2 + ... + yj) = 1 – X; j und k jeweils eine ganze Zahl von 2 oder größer sind; M2, M3, ... und Mj jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Zn, Ca, Ba, Ni, Sr, Cu und Fe besteht, und voneinander verschieden sind; L2, L3, ... und Lk jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus B, Ga, Fe, Co und In besteht, und voneinander verschieden sind; A^n– ein n-wertiges Anion ist; und m > 0 ist.
Die bevorzugteren zwei- und dreiwertigen Metalle genügen den nachstehenden Beziehungen in der Formel (2): y1 > y2 + ... yj, bevorzugter y1 > 10 × (y2 + ... + yj), x1 > x2 + ... xk, bevorzugter x1 > 10 × (x2 + ... + xk), und am bevorzugtesten x1 > 20 × (x2 + ... + xk) 0,9 ≤ x1 + y1 ≤ 1,0, noch bevorzugter 0,930 ≤ x1 + y1 ≤ 0,998.
Es ist auch bevorzugt, dass die Konzentrationen (Atomverhältnisse) der von Mg verschiedenen zweiwertigen Metalle der nachstehenden Beziehung genügen: 0,001 ≤ y2 + ... + yj ≤ 0,05, und dass die Konzentrationen (Atomverhältnisse) der von Al verschiedenen dreiwertigen Metalle der nachstehenden Beziehung genügen: 0,0003 ≤ x2 + ... + xk ≤ 0,02.
Eine Verbesserung der Ladungsstabilität als Aufgabe der Erfindung wird in beachtenswertem Ausmaß erreicht, wenn die von Mg verschiedenen zweiwertigen Metalle und die von Al verschiedenen dreiwertigen Metall in Konzentrationen innerhalb der vorstehenden Bereiche auftreten. Umgekehrt wird die Wirkung auf die Ladungsstabilität verringert, wenn die von Mg verschiedenen zweiwertigen Metalle und die von Al verschiedenen dreiwertigen Metalle in Konzentrationen vorliegen, die oberhalb der vorstehenden Bereiche liegen, und die Umgebungsstabilität und die Lagerstabilität werden verringert, wenn sie in Konzentrationen vorliegen, die unterhalb der vorstehenden Bereiche liegen.
Es ist bevorzugter, dass die Hydrotalcitverbindung Ca als von Mg verschiedenes zweiwertiges Metall, und B, Ge, Fe und Ga als die dreiwertigen Metalle in einem Gesamtatomverhältnis von 0,0003 bis 0,02 enthält.
Geeignete Arten von A^n– (n-wertiges Anion) in der Hydrotalcitverbindung für die Erfindung schließen CO₃ ^2–, OH^–, Cl^–, I^–, F^–, Br^–, SO₄ ^–, HCO₃ ^–, CH₃COO^– und NO₃ ^– ein, die entweder alleine oder in Kombination verwendet werden können.
Der Hydrotalcit wird bevorzugt hydriert und bevorzugter ist m in den Formeln (1) und (2) 0,1 < m < 0,6.
Die Hydrotalcitverbindung für die Erfindung weist bevorzugt eine spezifische Oberfläche von mindestens 1,0 m²/g, bevorzugter von 5,0 bis 200 m²/g auf.
Die spezifische Oberfläche wurde gemäß dem BET-Verfahren mittels eines Multipunkt-BET-Verfahrens unter Anwendung eines Analysators für die spezifische Oberfläche namens Autosorb I (Yuasa Iononics) mit Stickstoffgas ermittelt.
Die Hydrotalcitverbindung für die Erfindung wird unter dem Gesichtspunkt der Umgebungsstabilität bevorzugt mit einem Mittel zur Oberflächenbehandlung hydrophobiert. Die für die Erfindung nützlichen Mittel zur Oberflächenbehandlung schließen höhere Fettsäuren, Haftmittel, Ester und Öl, wie Siliconöl, ein. Darunter sind höhere Fettsäuren, wie Stearin-, Öl- und Laurinsäure, bevorzugter.
Die Hydrotalcitverbindung ist in dem Toner in 0,03 bis 3 Gewichtsteilen, bevorzugt 0,1 bis 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Tonerteilchen, enthalten. Die Wirkungen der Erfindung können sich bei weniger als 0,03 Gewichtsteile nicht vollständig zeigen, wohingegen bei mehr als 3 Gewichtsteilen die Umgebungsstabilität unzureichend sein kann.
Der Toner der Erfindung weist bevorzugt ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße (weight-average particle size) von 3 bis 10 μm auf, um auf genaue Weise feine latente Bildpunkte für eine weitere Verbesserung der Bildqualität zu entwickeln. Ein Toner mit einem gewichteten Mittel der Teilchengröße von unter 3 μm ist auf Grund einer verringerten Übertragungseffizienz, die zum Ansteigen der Menge des auf dem lichtempfindlichen Elements verbliebenen Toners führen kann und als Ergebnis einer Schleierbildung oder einer unzureichenden Übertragung ungleichmäßige Bilder verursacht, als Toner für die Erfindung unerwünscht. Es tritt die Tendenz auf, dass Buchstaben und Linienbilder gestreut werden, wenn das gewichtete Mittel der Teilchengröße 10 μm überschreitet.
Es ist bevorzugt, dass der nachstehenden Beziehung entsprochen wird (siehe 9): exp5,9 × X–2,3 ≤ Y ≤ exp9,1 × X–2,9,worin X das gewichtete Mittel der Teilchengröße des Toners (μm) und Y das Verhältnis (oder der Prozentsatz) der Anzahl der Teilchen mit einer auf die Anzahl bezogenen Teilchengröße (number-based particle size) von 2,00 bis 4,00 μm, die aus der Verteilung der Teilchenzahl ermittelt wurde, zu der Gesamtzahl der Teilchen ist, und X und Y in den nachstehenden Bereichen liegen:
X: 4,0 bis 10,0 μm, und Y < 100.
Der Toner der Erfindung weist eine bessere Umgebungsstabilität und eine bessere Ladungsstabilität auf, wenn er die Hydrotalcitverbindung enthält und er den vorstehenden Bedingungen genügt. Die anderen Vorteile schließen eine verbesserte Punktreproduzierbarkeit und Einheitlichkeit der Halbtonbilder, und ein wirkungsvoller kontrollierbares Hülsen-Geisterbild und eine wirkungsvoller kontrollierbare Schleierbildung ein.
Insbesondere resultiert dann ein verschlechtertes Hülsen-Geisterbild, wenn das Y-Niveau unterhalb des vorstehenden Bereiches liegt, und es kommt zu einer verschlechterten Umgebungsstabilität und Schleierbildung, wenn es oberhalb des vorstehenden Bereichs liegt.
Der Toner weist, um die Bildqualität zu verbessern, bevorzugt ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 4 bis 8 μm auf.
Die mittlere Teilchengröße und die Teilchengrößenverteilung des Toners wurden unter Anwendung von z.B. eines Coulter Zählers TA-II oder eines Coulter Multisizers, der mit einer Schnittstelle (von Japanese Scientific Instrument hergestellt) verbunden worden war, und die Anzahl und die Volumenverteilungen ausgab, und eines PC (NEC's PC9801), unter Einsatz einer 1%igen wässrigen Lösung eines NaCl erster Qualität als Elektrolytlösung ermittelt. Beispielsweise kann ein ISOTRON R-II (Coulter Scientific Japan) eingesetzt werden. Für die Messung wurden 100 bis 150 ml der vorstehenden wässrigen Elektrolytlösung, in der 0,1 bis 5 ml eines grenzflächenaktiven Mittels (bevorzugt ein Alkylbenzolsulfonat) als Dispersionsmittel und 2 bis 20 mg der Probe suspendiert worden waren, mittels einer Ultraschall-Dispersers ungefähr 1 bis 3 Minuten dispersions-behandelt, und mittels eines Coulter-Zählers TA-II mit Öffnungen von 100 μm wurde das Volumen und die Anzahl der Teilchen mit einer Größer von 2 μm oder mehr gemessen, um die Volumen- und Zahlenverteilung (volume and number distributions) zu ermitteln. Diese Verteilungen wurden verwendet, um das auf das Volumen bezogene, gewichtete Mittel der Teilchengröße (D₄) und die auf die Anzahl bezogene längengemittelte Teilchengröße (D₁) (number-based length-average particle size) zu ermitteln.
Der Toner der Erfindung weist eine verbesserte Ladungsstabilität, eine verbesserte Übertragbarkeit und eine verbesserte Haltbarkeit auf, wenn er die Hydrotalcitverbindung enthält und einen Formfaktor SF-1 aufweist, der mittels eines Tonerbild-Analysators ermittelt wird, und der nachstehenden Beziehung genügt: 100 < SF-1 ≤ 160, bevorzugt 100 < SF-1 ≤ 140, bevorzugter 100 < SF-1 ≤ 120.
Der Toner der Erfindung weist eine noch stärker verbesserte Übertragbarkeit und Ladungsstabilität auf, wenn er einen Formfaktor SF-2 aufweist, der mittels eines Tonerbild-Analysators ermittelt wird, und der nachstehenden Beziehung genügt: 100 < SF-2 ≤ 140, bevorzugt 100 < SF-2 ≤ 130, bevorzugter 100 < SF-2 ≤ 115.
Die vorstehenden Formfaktoren SF-1 und SF2 können mittels des nachstehenden Verfahrens ermittelt werden: 100 Tonerbilder aus Teilchen mit einer Größe von 2 μm oder mehr, die z.B. mittels eines FE-SEM (Hitachi's 5-800) 1000fach vergrößert wurden, werden willkürlich gesammelt, und die Bilder werden über eine Schnittstelle an einen Bildanalysator (z.B. Nireco K.K. Luzex III) geschickt und analysiert, um diese Faktoren mittels der nachstehenden Formeln zu ermitteln:
Der Toner der Erfindung weist eine noch stärker verbesserte Übertragbarkeit auf, wenn er einen Formfaktor SF-5 besitzt, der auf die gleiche Weise ermittelt wird, und der nachstehenden Gleichung genügt: 100 < SF-5 ≤ 110.
worin MXLNG die absolute maximale Länge des Teilchens (siehe 5), PERI der Umfang des Teilchens (siehe 5), FLÄCHE die Projektionsfläche des Teilchens (siehe 5 und 6) und C PERI die Umhüllungsfläche (enveloping periphery) des Teilchens (siehe 7) ist.
Der Formfaktor SF-1 gibt die Rundheit, S-F2 die Gesamtheit aus Rundheit und Rauigkeit, und SF-5 die Rauigkeit des Teilchens, unabhängig von SF-1, wieder.
Eine Kontrolle bzw. Steuerung dieser Faktoren verhindert eine Verunreinigung der Oberfläche des Ladeelementes, wenn eine große Zahl an Bildern erzeugt wird, verbessert die Schmelzbarkeit des Toners auf dem Tonerträger und verbessert des Weiteren die Haltbarkeit.
Es ist bekannt, dass die Auflösung während des Entwicklungsschrittes zunimmt, wenn sich die Größe der Tonerteilchen verringert, und es ist auch bekannt, dass eine verringerte Teilchengröße mit einer vergrößerten Gesamtoberfläche des Toners, und verringerten Pulvereigenschaften in Bezug auf die Rieselfähigkeit bzw. das Fließvermögens und in Bezug auf das Rühren einhergeht, was es erschwert, die einzelnen Teilchen gleichmäßig aufzuladen.
Eine Einstellung von SF-1 und SF2 innerhalb der vorstehenden Bereiche trägt dazu bei, die einzelnen feinen Tonerteilchen gleichmäßig aufzuladen und die Ladungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Der Hydrotalcit enthaltende Toner beschleunigt die Ladungsübertragung durch eingeschlossenes, adsorbiertes Wasser und erhöht die Aufladungsgeschwindigkeit. Diese Wirkung nimmt durch die Einstellung von SF-1 und SF-2 auf Werte innerhalb der vorstehenden Bereiche zu und es können über ausgedehnte Zeiträume sehr genaue Bilder stabil erzeugt werden.
Jedes bekannte Bindemittelharz kann für den Toner der Erfindung verwendet werden.
Für das sogenannte Pulverisierungsverfahren, in dem ein geschmolzenes wärmehärtbares Harz mit einem Farbmittel, einem Mittel zur Ladungseinstellung oder ähnlichem, das aus einem Farbstoff oder einem Pigment besteht, gleichmäßig gemischt und dispergiert, fein pulverisiert und klassiert wird, um eine gewünschte Größe zu erhalten, und auf diese Weise einen Toner herzustellen, schließen die bevorzugten Bindemittelharze Homopolymere von Styrol oder seinen Derivaten, z.B. Polystyrol, Poly-p-chlorstyrol und Polyvinyltoluol; auf Styrol basierende Copolymere, z.B. Styrol-p-Chlorstyrol, Styrol-Vinyltoluol, Styrol-Vinylnaphthalin, Styrol-Acrylsäureester, Styrol-Methacrylsäureester, Styrol-Methyl-α-chlormethacrylat, Styrol-Acrylonitril, Styrol-Vinylmethylether, Styrol-Vinylethylether, Styrol-Vinylmethylketon, Styrol-Butadien, Styrol-Isopren, Styrol-Acrylonitril-Inden-Copolymere; und andere Harzarten, z.B. Polyvinylchlorid, Phenolharz, modifiziertes natürliches Phenolharz, mit natürlichem Harz modifiziertes Maleinsäureharz, Acrylharz, Methacrylharz, Polyvinylacetat, Siliconharz, Polyesterharz, Poly-urethan, Polyamidharz, Furanharz, Epoxidharz, Xylolharz, Polyvinylbutylal, Terpenharz, Cumaron-Inden-Harz und Harz auf Petroleum-Basis ein. Ein vernetztes Styrolharz ist ebenfalls ein bevorzugtes Bindemittelharz.
Die Comonomere, um zusammen mit dem Styrol-Monomer auf Styrol basierende Copolymere zu bilden, schließen Monocarbonsäuren mit einer Doppelbindung und Derivate davon, z.B. Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Dodecylacrylat, Octylacrylat, Acrylsäure-2-ethylhexyl, Phenylacrylat, Methacrylsäure, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Octylmethacrylat, Acrylonitril, Methacrylonitril und Acrylamid; Dicarbonsäuren mit einer Doppelbindung und ihre Derivate, z.B. Maleinsäure, Butylmaleat, Methylmaleat und Dimethylmaleat; Vinylester, z.B. Vinylchlorid, Vinylacetat und Vinylbenzoat; Ethylenolefine, z.B. Ethylen, Propylen und Butylen; Vinylketone, z.B. Vinylmethylketon und Vinylhexylketon; Vinylether, z.B. Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether, ein, wobei diese Vinylmonomere entweder alleine oder in Kombination verwendet werden. Bei den für die Erfindung nützlichen Vernetzungsmitteln handelt es sich typischerweise um Verbindungen mit zwei oder mehreren polymerisierbaren Doppelbindungen. Sie schließen zum Beispiel aromatische Divinylverbindungen, z.B. Divinylbenzol und Divinylnaphthalin; Carbonsäureester mit zwei Doppelbindungen, z.B. Ethylenglykol-diacrylat, Ethylenglykol-dimethacrylat und 1,3-Butadiol-dimethacrylat; Divinylverbindungen, z.B. Divinylanilin, Divinylether, Divinylsulfid und Divinylsulfonat; und Verbindungen mit drei oder mehr Vinylgruppen ein. Diese Verbindungen können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.
Die für die Herstellung des Toner mittels Polymerisation nützlichen polymerisierbaren Monomere schließen Monomere auf Styrol-Basis, z.B. Styrol, o-, m- und p-Methylstyrol und m- oder p-Ethylstyrol; (Meth)acrylsäureester, z.B. Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat, Stearyl(meth)acrylat, Behenyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und Diethylaminoethyl(meth)acrylat; und Butadien, Isopren, Cyclohexen, (Meth)acrylonitril und Amidacrylat ein. Diese Verbindungen können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden, um im allgemeinen eine theoretische Glasübergangstemperatur (Tg) (Polymer Handbook, 2. Ausgabe, S. 139 bis 192, John Wiley & Sons) von 40 bis 75°C auf ausreichende Weise sicherzustellen. Eine Mischung mit einer theoretischen Glasübergangstemperatur von unter 40°C kann zu Problemen hinsichtlich der Lagerstabilität des Toners und der Entwickler-Haltbarkeit/Stabilität führen. Andere Probleme können auftreten, wenn die theoretische Glasübergangstemperatur 75°C überschreitet, z.B. eine erhöhte Fixiertemperatur, eine auf Grund eines unzureichenden Vermischens der Farbtoner schlechte Farbreproduzierbarkeit im Falle eines Vollfarben-Toners, und eine bemerkenswert verringerte Transparenz von OHP-Bildern, was für die Erzeugung hochqualitativer Bilder unerwünscht ist. Es ist jedoch möglich, die Eigenschaften bezüglich der Fixierung und der Haltbarkeit in dem vorstehenden Fall durch den Einschluss eines Monomers mit zwei oder mehreren polymerisierbaren funktionellen Gruppen im Molekül, z.B. Divinylbenzol, das adequate Netzwerke in dem Toner bilden kann, zu verbessern.
In das Monomer zur Herstellung des Toners mittels Polymerisation kann ein polares Polymer oder Copolymer mit Carboxylgruppe eingearbeitet werden.
Die für die Erfindung nützlichen polaren Polymere oder Copolymere schließen diejenigen ein, die ungesättigte Carbonsäuren (z.B. Acryl- und Methacrylsäure) und andere ungesättigte zweibasige Säuren oder ungesättigte zweibasige Säureanhydride, und ungesättigte oder gesättigte Polyester enthalten.
Das polare Polymer oder Copolymer ist bevorzugt in einer Menge von 1 bis 35 Gewichtsteilen, bevorzugter von 5 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des polymerisierbaren Monomers, enthalten.
Das polymerisierbare Monomer kann für eine stabile Granulierung zu dick werden, wenn das polare Polymer oder Copolymer in einer Menge von mehr als 35 Gewichtsteile enthalten ist.
Das Bindemittelharz für die Erfindung weist bevorzugt eine Säurezahl von 1,0 bis 40,0 mg KOH/g auf, bevorzugter von 1,0 bis 35,0 mg KOH/g, am bevorzugtesten 2,0 bis 30,0 mg KOH/g. Insbesondere bei der Herstellung des Toners mittels des Pulverisierungsverfahrens verbessert die Kombination eines Harzes mit einer Säurezahl mit der Hydrotalcitverbindung die Umgebungsstabilität und die Ladungsstabilität des Toners der Erfindung, und sie verbessert auch die Eigenschaften hinsichtlich eines Ladungsanstiegs (charging rise-up characteristics). Eine Säurezahl von über 40,0 mg KOH/g kann seine Umgebungsstabilität verringern, und eine Säurezahl von kleiner 1,0 mg KOH/g kann seine Eigenschaften hinsichtlich eines Ladungsanstiegs leicht verschlechtern.
Die Säurezahl des Bindemittels wird gemäß JIS K-0070 ermittelt:

1) Vorbehandlung der Probe, um jedes Additiv außer dem Bindemittelharz selbst zu entfernen, oder vorherige Ermittlung der Säurezahl und des Gehaltes eines jeden anderen Bestandteils als dem Bindemittelharz. Zerkleinern der Probe und ein genaues Einwiegen von 0,5 bis 2,0 g der Probe (Probengewicht: W (g)).
2) Überführen der Probe in einen 300 ml-Becher und Zugabe von 150 ml eines Mischlösungsmittels aus Toluol/Ethanol (4/1) zu dem Becher, um die Probe darin zu lösen. Eine kleine Menge Aceton kann zugegeben werden, um das Lösen zu beschleunigen.
3) Titrieren der vorstehenden Lösung mit einer 0,1 mol/l Ethanollösung von KOH (Verbrauch der Ethanollösung von KOH: S (ml)). Durchführen einer Blindprobe (Verbrauch der Ethanollösung von KOH: B ml).
4) Ermitteln des Säurewertes durch die nachstehende Gleichung: Säurewert (mg KOH/g) = [(S – B) × f × 5,61]/W, worin f der Faktor der 0,1 mol/l Ethanollösung von KOH ist.

Die für die Erfindung nützlichen Trennmittel schließen auf Petroleum basierendes Wachs, z.B. Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Petrolat und Derivate davon; Montanwachs und Derivate davon, Kohlenwasserstoffwachs, das mittels des Fischer-Tropsch-Verfahrens hergestellt wurde, und Derivate davon; Polyolefinwachs, das durch Polyethylen wiedergegeben wird, und Derivate davon; und natürliches Wachs, z.B. Carnaubawachs und Candelillawachs, und Derivate davon; Esterwachs und Derivate davon ein, wobei diese Derivate Oxide, Blockcopolymere mit einem Monomer auf Vinylbasis und durch Aufpropfung modifizierte Verbindungen einschließen. Andere Trennmittel, die für die Erfindung nützlich sind, schließen höhere aliphatische Alkohole, Fettsäuren, z.B. Stearinsäure und Palmitinsäure, und Verbindungen davon; Säureamide, Ester, Ketone, gehärtetes Kastoröl und Derivate davon; und pflanzliches und tierisches Wachs ein. Diese Verbindungen weisen bevorzugt einen endothermen Peak bei 60 bis 120°C in der Differentialthermoanalyse auf.
Von denjenigen, die in der Differentialthermoanalyse einen endothermen Peak bei 60 bis 120°C aufweisen, sind Polyolefine, durch das Fischer-Tropsch-Verfahren hergestelltes Kohlenwasserstoffwachs, Esterwachs, auf Petroleum basierendes Wachs und höhere aliphatische Alkohole besonders bevorzugte Verbindungen für die Erfindung.
Die Wirkung der Verhinderung einer "Rückübertragung" wird des Weiteren verbessert, wenn eine der vorstehenden Verbindungen als das Trennmittel verwendet wird.
Diese Verbindungen weisen selbst eine relativ geringe Polarität auf, und es wird angenommen, dass sie die Aufladung des Tonerkörpers stabilisieren.
Das Trennmittel ist bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 50 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte Tonerzusammensetzung, bevorzugter von 1 bis 20 Gewichts-%, am bevorzugtesten von 1 bis 10 Gewichts-%, eingeschlossen. Ein Gehalt von weniger als 0,1 Gewichts-% führt zu einer unzureichenden Wirkung bezüglich der Verhinderung eines Offsets bei tiefer Temperatur, wohingegen ein Gehalt von größer 50 Gewichts-% zu einer verschlechterten Haltbarkeit des Toners oder einer verschlechterten Dispergierbarkeit der anderen Tonerbestandteile führt, was mit einem verschlechterten Tonerfließvermögen oder verschlechterten Bildeigenschaften verbunden ist.
Es ist bevorzugt, ein Mittel zur Ladungseinstellung beizumischen, oder es mit den Tonerteilchen für die Erfindung zu mischen. Die Verwendung eines Mittels zur Ladungseinstellung gestattet die optimale Ladungskontrolle eines bestimmten Entwicklungssystems, und sie gestattet insbesondere eine weitere Stabilisierung der Ausgewogenheit zwischen der Verteilung der Korngröße und der Ladungsmenge in der Erfindung.
Die Verbindungen, die dazu dienen, eine negative Ladung des Toners aufrechtzuerhalten, schließen Organometallkomplexe und Chelatverbindungen ein, z.B. Metallkomplexe von Azofarb stoffen oder Pigmenten, Metallkomplexe von Acetylaceton; und Metallkomplexe von aromatischen Hydroxycarbonsäuren und aromatischen Dicarbonsäuren. Andere für die Erfindung nützlichen Verbindungen schließen aromatische Hydroxycarbonsäuren, aromatische Mono- und Polycarbonsäuren, und Metallsalze, Anhydride und Ester davon; und Phenolderivate, z.B. Bisphenol, ein. Noch andere für die Erfindung nützlichen Verbindungen schließen Styrol-Acrylsäure-Copolymere, Styrol-Methacrylsäure-Copolymere und Metallsalze von Azofarbstoffen oder Pigmenten ein.
Die Verbindungen, die dazu dienen, eine positive Ladung des Toners aufrechtzuerhalten, schließen die nachstehenden modifizierten Verbindungen ein:
Nigrosin, ein Organometallkomplex oder ähnliches; quartäre Ammoniumsalze, z.B. Tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonat und Tetrabutylammoniumtetrafluorborat; Oniumsalze von Phosphoniumsalzen, die den vorstehenden gleichen, und Lackpigmente davon; Triphenylmethanfarbstoffe und Lackpigmente davon (Mittel zum Lackieren schließen Phosphorwolfram, Phosphormolybdat, Phosphorwolframmolybdat, Tanninsäure, Laurinsäure, Gallussäure und Cyanoferrate(III) und Cyanoferrate(II) ein); Metallsalze von höheren Fettsäuren; Diorganozinnoxide, z.B. Dibutylzinnoxid, Dioctylzinnoxid und Dicyclohexylzinnoxid; Diorganozinnborate, z.B. Dibutylzinnborat, Dioctylzinnborat, Dicyclohexylzinnborat; und Imidazol- und Guanidinderivate. Diese Verbindungen können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.
Der Toner der Erfindung kann auf effiziente Weise seine Wirkungen zeigen, z.B. diejenigen der Verbesserung der Übertragungsstabilität und Übertragbarkeit, wenn er negativ aufgeladen ist.
Die für die Erfindung nützliche Hydrotalcitverbindung zeigt eine zum Toner entgegengesetzte Polarität, wenn letzterer negativ geladen ist. Wenn die Hydrotalcitverbindung auf der Toneroberfläche vorhanden ist, vereinheitlicht sie die Toner ladung, fungiert als Mikroträger und vergrößert die Ladung, wenn die Tonerladung abklingt, und neutralisiert den Toner, wenn die Ladung des Toners zunimmt.
Obwohl die Hydrotalcitverbindung eine ladungskompensierende Wirkung zeigt, wenn sie mit einem positiv geladenen Toner kombiniert wird, zeigt sie beachtlichere Wirkungen, wenn sie mit einem negativ geladenen Toner kombiniert wird und verbessert des Weiteren die Tonerstabilität.
Das Mittel zur Ladungseinstellung liegt bevorzugt in Form eines feinen Pulvers vor, und weist bevorzugter eine zahlengemittelte Teilchengröße von 4 μm oder weniger auf, am bevorzugtesten von 3 μm oder weniger. Es ist bevorzugt, das Mittel zur Ladungseinstellung in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen, bevorzugter 0,2 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes, zu verwenden, wenn es mit dem Toner gemischt werden soll.
Die für den Toner der Erfindung nützlichen schwarzen Farbmittel schließen Graphit, magnetische Teilchen, und die nachstehend beschriebenen gelben/magentafarbenen/cyanfarbenen Farbmittel ein, die im Farbton für die schwarze Farbe abgestuft wurden.
Die für die Erfindung nützlichen gelben Pigmente schließen die Verbindungen ein, die durch kondensierte Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Komplexe von Azometallen, Methinverbindungen und Allylamidverbindungen wiedergegeben werden. Genauer gesagt schließen die Verbindungen, die geeigneterweise für die Erfindung verwendet werden, C. I. Pigmentgelb (C.I. pigment yellow) 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 168, 174, 176, 180, 181 und 191 ein.
Die für die Erfindung nützlichen magentafarbenen Farbmittel schließen kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolverbindungen, Anthrachinon, Chinacridonverbindungen, Lackverbindungen basischer Farbstoffe, Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen ein. Genauer gesagt schließen die besonders bevorzugten Farbmittel C. I. Pigmentrot (C.I. pigment red) 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 ein.
Die für die Erfindung nützlichen cyanfarbenen Farbmittel schließen Kupferphthalocyaninverbindungen und Derivate davon, Anthrachinonverbindungen und Lackverbindungen von basischen Farbstoffen ein. Genauer gesagt schließen die besonders bevorzugten Farbmittel C. I. Pigmentblau (C.I. pigment blue) 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 und 66 ein.
Diese Farbstoffe können entweder alleine oder in Kombination und auch in Form einer festen Lösung verwendet werden. Das Farbmittel, das für die Erfindung verwendet werden soll, wird in Bezug auf den Tönungswinkel, die Farbsättigung, die Helligkeit, die Wasserfestigkeit, die OHP-Transparenz und die Dispergierbarkeit in dem Toner ausgewählt. Es wird in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes, verwendet.
Wenn ein magnetisches Pulver als das schwarze Farbmittel verwendet wird, wird es in einer Menge von 30 bis 200 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes, bevorzugt von 40 bis 200 Gewichtsteilen, bevorzugter von 50 bis 150 Gewichtsteilen, verwendet, im Gegensatz zu dem Fall, in dem andere Arten von Farbmitteln verwendet werden.
Bei weniger als 30 Gewichtsteilen kann es schwierig werden, dass der Toner in einer Entwicklungseinrichtung, die den Toner magnetisch trägt, glatt getragen wird, was möglicherweise zu einer ungleichmäßigen Entwicklerschicht und somit zu ungleichmäßigen Bildern führt. Ein anderes Problem besteht darin, dass die Tendenz auftritt, dass die Bildkonzentration als Ergebnis verstärkter tribologischer Eigenschaften des Entwicklers abnimmt. Bei mehr als 200 Gewichtsteilen tritt andererseits die Tendenz auf, dass die Fixiereigenschaften des Toners Schaden nehmen.
Die für die Erfindung nützlichen Farbmittel schließen Farbmittel von Metalloxiden ein, die Elemente, wie Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Magnesium, Mangan, Aluminium und Silicium enthalten. Darunter schließen die bevorzugten Farbmittel diejenigen ein, die Eisenoxide enthalten, z.B. Fe₂O₃ und γ-Eisenoxid als Hauptbestandteil. Das magnetische Farbmittel kann ein metallisches Element, wie Silicium und Aluminium, enthalten, um die Ladungseigenschaften des Toners zu steuern. Diese magnetischen Teilchen weisen bevorzugt eine spezifische Oberfläche (durch das BET-Verfahren mittels Stickstoffadsorption ermittelt) von 2 bis 3 m²/g, bevorzugter von 3 bis 28 m²/g, und eine Mohs-Härte von 5 bis 7 auf.
Die magnetischen Teilchen können oktaedrisch, hexaedrisch, kugelförmig, nadelförmig oder flockenförmig sein. Diejenigen mit niedriger Anisotropie, wie mit oktaedrischer, hexaedrischer, kugelförmiger und undefinierter Gestalt, sind für die Verbesserung der Bildkonzentration bevorzugt. Die magnetischen Teilchen weisen bevorzugt eine mittlere Teilchengröße von 0,05 bis 1,0 μm, bevorzugter von 0,1 bis 0,6 μm, und am bevorzugtesten von 0,1 bis 0,4 μm auf.
Bekannte feine anorganische Teilchen können in dem Toner der Erfindung eingeschlossen sein. Es ist jedoch bevorzugt, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid oder ein Doppeloxid davon zu verwenden, um die Ladungsstabilität, die Entwicklungseigenschaften, das Fließvermögen und die Haltbarkeit des Toners zu verbessern. Siliciumdioxid ist eines der bevorzugteren Teilchen. Es kann mittels eines Trockenverfahrens, z.B. einer Dampfphasenoxidation, aus einem Siliciumhalogenid oder -alkoxid (z.B. Kieselpuder) oder mittels eines Nassverfahrens aus einem Siliciumalkoxid oder Wasserglas hergestellt werden. Die mittels des Trockenverfahrens hergestellten Teilchen sind jedoch wegen der geringeren Konzentration an der Silanolgruppe auf der Oberfläche und im Inneren, und auch wegen der geringeren Konzentration an herstellungsbedingter Schlacke, z.B. Na₂O oder SO₃ ^2–, bevorzugter. Mittels des Trockenverfahrens kann unter Verwendung eines Metallhalogenids (z.B. Aluminium- oder Titanchlorid), zusammen mit einem Siliciumhalogenid, als den Ausgangsmaterialien ein komplexes Oxid aus Siliciumdioxid und einem anderen Metalloxid erzeugt werden. Solch ein komplexes Oxid kann auch in dem Toner der Erfindung eingeschlossen sein.
Das feine anorganische Pulver für die Erfindung liefert gute Ergebnisse, wenn seine spezifische Oberfläche (ermittelt durch das BET-Verfahren mittels Stickstoff) 30 m²/g oder mehr, bevorzugter 50 bis 400 m²/g, beträgt. Es wird in einer Menge von 0,1 bis 8 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Toners, bevorzugt von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen, bevorzugter von 1,0 bis 3,0 Gewichtsteilen, exklusiv bzw. ausschließend, verwendet.
Es kann, und wird bevorzugt, mit einem wie erforderlichen Additiv behandelt, z.B. zur Hydrophobierung oder Ladungseinstellung. Die für die Erfindung nützlichen Additive schließen Silikonlack, verschieden Arten von modifiziertem Silikonlack, Silikonöl, verschiedene Arten von modifiziertem Silikonöl, ein Silanhaftmittel, ein Silanhaftmittel mit einer funktionellen Gruppe, und andere Arten von Organosilicium- und Organotitanverbindungen ein. Diese können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden. Darunter sind Silikonöl und diejenigen, die mit modifiziertem Silikonöl hydrophobiert wurden, bevorzugt.
In den Toner der Erfindung können, als eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, andere Arten feiner, anorganischer oder organischer, nahezu kugelförmiger Teilchen, zusätzlich zu den vorstehenden feinen anorganischen Teilchen und der Hydrotalcitverbindung, eingearbeitet sein, um z.B. die in Beziehung zur Reinigung stehenden Eigenschaften zu verbessern. Diese feinen Teilchen weisen eine primäre Teilchengröße von über 30 nm (bevorzugt mit einer spezifischen Oberfläche von kleiner 50 m²/g), bevorzugter 50 nm oder mehr auf (bevorzugt mit einer spezifischen Oberfläche von kleiner 30 m²/g). Die bevorzugten Teilchen schließen kugelförmige Siliciumdioxidteilchen, kugelförmige Polymethylsylsesquioxanteilchen und kugelige Harzteilchen ein.
In den Toner der Erfindung können eine Art oder mehrere Arten von Additiven eingearbeitet sein, solange die Aufgaben der Erfindung dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt werden. Diese besonderen Additive schließen Schmiermittel, z.B. Teflon, Zinkstearat und Vinylidenpolyfluorid; Abriebmittel, z.B. Ceroxid, Siliciumcarbid, Strontiumtitanat und Calciumtitanat; Mittel zur Verbesserung des Fließvermögens, z.B. Titanoxid und Aluminiumoxid; Mittel zur Verhinderung eines Zusammenbackens; Mittel zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit, z.B. Ruß, Zinkoxid und Zinnoxid; und kleine Mengen feiner organischer oder anorganischer Teilchen mit zu den Mitteln zur Verbesserung des Entwicklungsvermögens entgegengesetzter Polarität ein. Insbesondere besteht eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in der Zugabe von Strontiumtitanat, Calciumtitanat oder Ceroxid zu dem Toner.
Der Toner der Erfindung kann mittels bekannter Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise kann er mittels eines Verfahrens hergestellt werden, das (A) einen Mischungsschritt, in dem ein Bindemittelharz, ein Wachs, ein Metallsalz oder -komplex, ein Farbmittel (z.B. ein Pigment, ein Farbstoff oder ein magnetisches Pulver), ein wie erforderliches Mittel zur Ladungseinstellung und andere Additive mittels eines Mischers, wie eines Henschelmischers oder einer Kugelmühle, sorgfältig miteinander gemischt werden, (B) einen Lösungsschritt, in dem die Harzbestandteile in der vorstehenden Mischung mittels eines Wärmekneters (z.B. einer Heizwalze, einem Kneter oder einem Extruder) geschmolzen und geknetet werden, damit sie sich ineinander lösen, und danach der Metallbestandteil und das Farbmittel (z.B. Pigment, Farbstoff oder magnetisches Pulver) in der vorstehenden Lösung dispergiert oder gelöst werden, und (C) einen Verfestigungsschritt umfasst, in dem die vorstehende Mischung abgekühlt und verfestigt wird, woraufhin eine Pulverisierung, eine Klassierung und eine Oberflächenbehandlung erfolgt, um die Tonerteilchen zu erzeugen, die anschließend mit den feinen, anorganischen Teilchen und der Hydrotalcitverbindung gemischt werden. Dem Klassierungsschritt kann ein Schritt der Oberflächenbehandlung folgen, oder umgekehrt. Es ist bevorzugt, für den Klassierungsschritt einen Mehrfachklassierer einzusetzen, um die Produktivität zu erhöhen.
Bei der Herstellung eines Toners unter Einsatz einer Zerkleinerung ist es bevorzugt, die Zerkleinerung durch Erwärmen und unter Anwendung eines bekannten Brechers (z.B. Typen, die auf mechanischen Einwirkung, wie einem Prall oder Stoß, oder auf einem Strahl beruhen) durchzuführen, um eine schärfere Verteilung der Rundheit der Teilchen sicherzustellen. Die mechanische Einwirkung kann dem vorstehenden Zerkleinerungsverfahren als Hilfsschritt hinzugefügt werden, um bessere Ergebnisse zu erhalten.
Das Heißwasserbad-Verfahren, in dem die fein zerkleinerten (und wie erforderlich klassierten) Tonerteilchen in heißem Wasser dispergiert werden, und ein weiteres Verfahren, in dem die Teilchen durch einen heißen Gasstrom geleitet werden, kann angewandt werden. Es ist jedoch von Standpunkt der Tonereigenschaften (z.B. Ladungseigenschaften, Übertragbarkeit), der Bildqualität und der Produktivität bevorzugter, die Teilchen mittels mechanischer Einwirkung zu behandeln.
Geeignete Prallbrecher bzw. Brecher vom Typ der mechanischen Einwirkung schließen Kawasaki Heavy Industries' Cryptron System, Turbo Kogyo's Turbo Mill, Hosokawa Micron's Mechanofusion System und Nara Kikai Seisakusho's Hybridisierungssystem ein, wobei die letzten beiden Systeme mechanisch auf die Tonerteilchen, die mittels einer Klinge, die mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird, zentrifugal gegen die Innenwände des Gehäuses gedrückt werden, einwirken, z.B. mittels einer Zusammendrück- oder Reibungskraft.
Dem Toner der Erfindung kann eine bestimmte Form und eine bestimmte Größenverteilung verliehen werden, beispielsweise mittels einer Scheibe oder einer Mehrfachflüssigkeitsdüse, wie in der japanischen Patentschrift Nr. 56-13945 offenbart ist, in der die geschmolzene Mischung in die Luft gesprüht wird, um kugelförmige Tonerteilchen zu erzeugen; einer Suspensionspolymerisation, wie in der japanischen Patentschrift Nr. 36-10231 und den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 59-53856 und 59-61842 offenbart ist, in der die Tonerteilchen direkt hergestellt werden, eines Verfahrens, in dem ein wässriges organisches Lösungsmittel verwendet wird, in dem das Monomer löslich, aber das Polymerprodukt unlöslich ist, um die Tonerteilchen direkt zu erzeugen, einer Dispersionspolymerisation, in der ein wässriges organisches Lösungsmittel verwendet wird, in dem das Monomer löslich, aber das Polymerprodukt unlöslich ist, um die Tonerteilchen direkt zu erzeugen, oder einer Emulsionspolymerisation (die durch eine seifenfreie Polymerisation wiedergegeben wird), in der die Tonerteilchen in Gegenwart eines wässrigen, polaren Polarisationsinitiators direkt polymerisiert werden.
Genauer gesagt kann der Toner der Erfindung mittels des nachstehenden Polymerisationsverfahrens hergestellt werden. Ein Farbmittel, ein Mittel zur Ladungseinstellung, ein Polymerisationsinitiator und andere Additive werden in dem Monomer mittels z.B. eines Homomischers oder eines Ultraschall-Dispersers gleichmäßig gelöst oder dispergiert, und die Mischung wird dann mittels eines üblichen Rührers, Homomischers, Homogenisators oder ähnlichem in einer wässrigen Phase dispergiert, die einen Dispersionsstabilisator enthält. Die Tröpfchen der Monomerzusammensetzung werden bevorzugt unter kontrollierten Bedingungen der Rührgeschwindigkeit und Rührdauer so granuliert, dass sie eine gewünschte Tonerteilchengröße aufweisen. Anschließend kann der Teilchenzustand in Gegenwart eines Dispersionsstabilisators aufrechterhalten werden, wenn das System nur gerührt wird, um ein Absetzen der Teilchen zu verhindern. Die Polymerisation wird bei 40°C oder höher durchgeführt, im allgemeinen in einem Bereich von 50 bis 90°C. Das Polymerisationssystem kann des Weiteren während der letzten Stufe des Verfahrens erwärmt werden. Das wässrige Lösungsmittel kann während der letzten Stufe oder bei der Beendigung des Polymerisationsverfahrens teilweise entfernt werden, um das nicht-umgesetzte polymerisierbare Monomer, Nebenprodukte oder ähnliches zu entfernen und dadurch die Dauerhaftigkeitseigenschaften des Bilderzeugungsverfahrens der Erfindung zu verbessern. Bei Beendigung des Reaktionsverfahrens werden die Produkttonerteilchen gewaschen, mittels Filtration gewonnen und getrocknet. Im allgemeinen ist es bevorzugt, 300 bis 3.000 Gewichtsteile Wasser als das Lösungsmittel in dem vorstehenden Verfahren zu verwenden, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Monomers.
Wenn der Toner der Erfindung mittels Polymerisation hergestellt wird, ist es erforderlich, den Effekt der Polymerisationsverzögerung des Farbmittels und seine Übertragbarkeit in die wässrige Phase in Betracht zu ziehen. Es ist deshalb bevorzugt, das Farbmittel mit einem Material zur Oberflächenmodifikation, das keinen Effekt der Polymerisationsverzögerung zeigt, vorzubehandeln, um es hydrophob zu machen. Das bevorzugte Verfahren zur Oberflächenmodifikation für ein Farbmittel auf Farbstoffbasis ist eine vorhergehende Polymerisation eines Teils des polymerisierbaren Monomers in Gegenwart des Farbstoffs, wobei das so hergestellte gefärbte Polymer zu dem Monomersystem gegeben wird.
Die für die Erfindung für die Polymerisation in einem wässrigen Lösungsmittel nützlichen Polymerisationsinitiatoren schließen Polymerisationsinitiatoren auf Azo-Basis, z.B. 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 auf Peroxid-Basis, z.B. Benzoylperoxid, Methylethylketonperoxid, Diisopropylperoxycarbonat, Cumolhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid und Lauroylperoxid ein.
Im allgemeinen werden 0,5 bis 20 Gewichts-% des Polymerisationsinitiators, bezogen auf das Monomer, verwendet, obwohl die Menge in Abhängigkeit von dem gewünschten Polymerisationsgrad variiert. Die Art des Initiators variiert in Abhängigkeit von dem angewandten Polymerisationsverfahren leicht, und als Maß für seine Auswahl dient eine Halbwertszeittemperatur (half-life temperature) von 10 h. Die Initiatoren können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.
Ein bekanntes Vernetzungsmittel, ein bekannter Kettenüberträger, ein bekannter Polymerisationsinhibitor oder ähnliches kann verwendet werden, um den Polymerisationsgrad zu steuern.
Die für die Erfindung für die Polymerisation in einem wässrigen Lösungsmittel nützlichen Dispersionsstabilisatoren schließen anorganische Oxide, z.B. Calciumtriphosphat, Magnesiumphosphat, Aluminiumphosphat, Zinkphosphat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Calciummetasilicat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Bentonit, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, ein magnetisches Material und Ferrit; und organische Verbindungen, z.B. Polyvinylalkohol, Gelatine, Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Ethylcellulose, ein Natriumsalz von Carboxymethylcellulose und Stärke, die in einer wässrigen Phase dispergiert sind, ein. Der Dispersionsstabilisator wird bevorzugt in einer Menge von 0,2 bis 10 Gewichtsteilen verwendet, bezogen auf 100 Gewichtsteile des polymerisierbaren Monomers.
Die im Handel erhältlichen Dispersionsstabilisatoren können direkt verwendet werden, oder die vorstehenden anorganischen Oxide können mittels eines Verfahrens hergestellt werden, das ein Hochgeschwindigkeits-Rühren in einem Dispersionslösungsmittel einschließt, um feine, dispergierte Teilchen mit einheitlicher Größe zu erhalten. Im Falle von Calciumtriphosphat wird beispielsweise eine wässrige Lösung von Natriumphosphat durch Rühren mit Hochgeschwindigkeit mit einer wässrigen Lösung von Calciumchlorid gemischt, um einen Dispersionsstabilisator herzustellen, der für die Suspensionspolymerisation geeignet ist, wobei 0,001 bis 0,1 Gewichts-% eines grenzflächenaktiven Mittels verwendet werden können, um die Teilchen des Dispersionsstabilisators feiner zu machen. Genauer gesagt kann ein im Handel erhältliches nicht ionisches, anionisches oder kationisches grenzflächenaktives Mittel verwendet werden. Die für die Erfindung geeigneten grenzflächenaktiven Mittel schließen Natriumdodecylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfat, Natriumpentadecylsulfat, Natriumoctylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Kaliumstearat und Calciumoleat ein.
Der Toner der Erfindung kann als Einkomponenten-Entwickler, oder nachdem er mit einem Träger kombiniert wurde, als Zweikomponenten-Entwickler verwendet werden. Die für die Erfindung nützlichen Träger schließen in Harz dispergiertes Eisenpulver, Magnetitpulver, Ferritpulver, Glasperlen und magnetisches Pulver ein. Der Träger kann, wie erforderlich, mit einem Harz überzogen sein. Die für diesen Zweck nützlichen Harze schließen fluorhaltiges Harz, Phenolharz, Harz auf Styrol-Basis, Acrylharz, Styrol/Acryl-Copolymer und Silikonharz ein. Diese Harze können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden. Ein Toner/Träger-Mischungsverhältnis von 1 bis 15 Gewichts-%, bevorzugt von 2 bis 13 Gewichts-%, als die Tonerkonzentration in dem Entwickler, führt im allgemeinen zu guten Ergebnissen.
Die Erfindung zeigt auf wirkungsvolle Weise ihre inhärenten Wirkungen, wenn die Oberfläche des Bildträgers hauptsächlich aus einem Bindemittel mit hohem Molekulargewicht besteht, z.B. wenn ein anorganischer Bildträger aus Selen oder amorphem Silicium mit einer Schutzschicht überzogen ist, die hauptsächlich aus einem Harz besteht, oder wenn ein organischer Bildträger vom funktionsgetrennten Typ mit einer Oberflächenschicht überzogen ist, die als Ladungsübertragungsschicht dient und aus einem Ladungsübertragungsmaterial und einem Harz besteht, und des Weiteren mit einer vorstehend beschriebenen Schutzschicht überzogen sein kann. Maßnahmen zur Verleihung von Trennvermögen an die vorstehende Oberflächenschicht schließen (1) die Verwendung eines Harzes, das selbst eine geringe Oberflächenenergie aufweist, für die Schicht, (2) die Verwendung eines Additives, das wasserabweisende und lipophile Eigenschaften verleiht, und (3) die Dispersion eines Materials mit hohem Trennvermögen in dem Pulver ein. Die für die Maßnahme (1) nützlichen Harze schließen diejenigen Harze mit einer Struktur ein, in der eine fluorhaltige oder siliciumhaltige Gruppe oder ähnliches eingeführt wurde. Die für die Maßnahme (2) nützlichen Additive schließen grenzflächenaktive Mittel ein. Die für die Maßnahme (3) nützlichen Materialien schließen Verbindungen mit einem Fluoratom ein, z.B. gepulvertes Ethylenpolytetrafluorid, Vinylidenpolyfluorid und Kohlenstoff-Fluorid. Darunter ist Ethylenpolytetrafluorid besonders geeignet. Die Maßnahme (3) zum Dispergieren eines Pulvers mit einem hohen Trennvermögen, z.B. eines fluorhaltigen Harzes, in der äußersten Schicht ist für die Erfindung besonders geeignet.
Es ist möglich, mittels der vorstehenden Maßnahmen einen Kontaktwinkel von 85° oder mehr (bevorzugt 90° oder mehr) an der Oberfläche des Bildträgers mit Wasser aufrechtzuerhalten. Der Toner und der Tonerträger sind weniger haltbar, und es tritt die Tendenz auf, dass sie sich stärker verschlechtern, wenn der Kontaktwinkel weniger als 85° beträgt.
Um das vorstehende Pulver in den Oberflächenbereich des Trägers einzuschließen, wird eine Schicht eines mit dem Pulver dispergierten Bindemittelharzes auf der Oberfläche aufgebracht. Oder das Pulver wird andernfalls in der äußersten Schicht dispergiert, wenn der organische Bildträger selbst hauptsächlich aus einem Harz besteht, bei dem auf eine neue Oberflächenschicht verzichtet wurde.
Die Oberflächenschicht enthält das Pulver in einer Menge von 1 bis 60 Gewichts-%, bevorzugt von 2 bis 50 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte Oberflächenschicht. Bei weniger als 1 Gewichts-% ist die Verbesserungswirkung in Bezug auf die Haltbarkeit des Toners und des Tonerträgers unzureichend. Bei mehr als 60 Gewichts-% kommt es zu anderen Problemen, z.B. einer verringerten Festigkeit der Schicht und einer merklich verringerten Menge des auf den Bildträger einfallenden Lichtes.
Die Erfindung ist für das Direktaufladungsverfahren besonders wirkungsvoll, in dem die Aufladungseinrichtung ein Ladeelement einschließt, das in direkten Kontakt mit dem Bildträger kommt. Die Direktaufladung ist eine der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, da sie eine größere Last auf der Oberfläche des Bildträgers als das Korona-Entladungsverfahren oder ähnliches aufweist, in dem die Ladeeinrichtung nicht direkt in Kontakt mit dem Bildträger tritt, und somit zeigt sie eine verbesserte Wirkung bei der Verstärkung der Gebrauchsfähigkeit des Bildträgers.
Eine der bevorzugten Ausführungsformen des Bildträgers der Erfindung ist nachstehend beschrieben.
Die für den Bildträger nützlichen elektrisch leitenden Substrate schließen Metalle, z.B. Aluminium und rostfreien Stahl; mit einer Aluminiumlegierung oder einer Indiumoxid/Zinkoxid-Legierung überzogene Kunststoffe; mit elektrisch leitenden Teilchen imprägniertes Papier; Kunststoffe; und Kunststoffe, die ein elektrisch leitendes Polymer enthalten, die zu Zylindern oder Folien geformt wurden, ein.
Das elektrisch leitende Substrat kann mit einer Zwischenschicht für verschiedene Zwecke überzogen sein, z.B. um die Haftung der lichtempfindlichen Schicht und die Beschichtungseigenschaften zu verbessern, das Substrat zu schützen, die Fehler auf dem Substrat zu überdecken, die Eigenschaften des Substrats in bezug auf die Ladungsinjektion zu verbessern und die lichtempfindliche Schicht vor elektrischen Beschädigungen zu schützen. Die für die Zwischenschicht nützlichen Materialien schließen Polyvinylalkohol, Poly-N-vinylimidazol, Polyethylenoxid, Ethylcellulose, Methylcellulose, Nitrocellulose, Ethylen/Acrylsäure-Copolymer, Polyvinylbutyral, Phenolharz, Kasein, Polyamid, copolymerisiertes Nylon, Leim, Gelatine, Polyurethan und Aluminiumoxid ein. Sie weist im allgemeinen eine Dicke von 0,1 bis 10 μm, bevorzugt von ungefähr 0,1 bis 3 μm, auf.
Die für die Ladungserzeugungsschicht nützlichen Materialien schließen anorganische Materialien ein, die zur Ladungserzeugung geeignet sind, z.B. ein Pigment auf Azo-Basis, ein Pigment auf Phthalocyanin-Basis, ein Pigment auf Indigo-Basis, ein Pigment auf Perylen-Basis, ein Pigment auf Basis eines mehrkernigen Chinons, ein Squarylium-Pigment, ein Pyryliumsalz, ein Thiopyryliumsalz, ein Pigment auf Basis eines Triphenylmethans, Selen und amorphes Silicium, die in einem angemessenen Bindemittel dispergiert und mittels Beschichtung oder Verdampfung in eine Form gebracht wurden. Das Bindemittel kann aus einem breiten Bereich von Bindemittelharzen ausgewählt sein, z.B. Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polyvinylbutyralharz, Polystyrolharz, Acrylharz, Methacrylharz, Phenolharz, Silikonharz, Epoxidharz und Vinylacetatharz. Das Bindemittel ist in der Ladungserzeugungsschicht in einer Menge von 80 Gewichts-% oder weniger, bevorzugt von 0 bis 40 Gewichts-%, eingeschlossen. Die Ladungserzeugungsschicht weist eine Dicke von 5 μm oder weniger, bevorzugt von 0,05 bis 2 μm auf.
Die Ladungsübertragungsschicht dient zur Übertragung von Ladungsträgern, die sie aus der Ladungserzeugungsschicht erhält, in einem elektrischen Feld. Die Ladungsübertragungsschicht wird durch schichtförmiges Auftragen einer Lösung hergestellt, in der ein Ladungsübertragungsmaterial zusammen mit einem wie erforderlichen Bindemittel in einem Lösungsmittel gelöst ist. Im allgemeinen weist sie eine Dicke von 5 bis 40 μm auf. Die für die Ladungsübertragungsschicht nützlichen Materialien schließen mehrkernige aromatische Verbindungen mit Biphenylen, Anthracen, Pyren oder Phenanthren in der Haupt- oder Nebenkette; stickstoffhaltige zyklische Verbindungen, z.B. Indol, Carbazol, Oxadiazol und Pyrazolin; und Hydrazonverbindungen, Styrylverbindungen, Selen, Selen/Tellur, amorphes Silicium und Cadmiumsulfid ein.
Die für das Bindemittelharz nützlichen Materialien, in dem das Ladungsübertragungsmaterial dispergiert wird, schließen Harze, z.B. Polycarbonatharz, Polyesterharz, Polymethacrylsäureester, Polystyrolharz, Acrylharz und Polyamidharz; und fotoleitfähige organische Polymere, z.B. Poly-N-vinylcarbazol und Polyvinylanthracen, ein.
Eine Schutzschicht kann als die Oberflächenschicht aufgebracht sein. Die für die Schutzschicht nützlichen Harze schließen Polyester, Polycarbonat, Acrylharz, Epoxidharz und Phenolharz ein, das mittels eines Härtungsmittel gehärtet worden sein kann. Diese Harze können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden.
In dem Harz für die Schutzschicht können feine elektrisch leitende Teilchen, z.B. Teilchen von Metallen oder Metalloxiden, bevorzugt ultrafeinen Teilchen von Zinkoxid, Titanoxid, Zinnoxid, Antimonoxid, Indiumoxid, Wismutoxid, mit Zinnoxid beschichteten Titanoxid, mit Zinn beschichteten Indiumoxid, mit Antimon beschichteten Zinnoxid und Zirkonoxid, dispergiert sein. Sie können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden. Wenn in der Schutzschicht Teilchen dispergiert sind, ist es im allgemeinen erforderlich, dass die Teilchen eine kleinere Größe als die Wellenlänge des einfallenden Lichts aufweisen, um eine Streuung des Lichts durch die Teilchen zu verhindern. Es ist deshalb bevorzugt, dass die elektrisch leitenden oder isolierenden Teilchen, die in der Schutzschicht für die Erfindung dispergiert werden sollen, eine Teilchengröße von 0,5 μm oder weniger aufweisen. Sie sind in der Schutzschicht in einer Menge von 2 bis 90 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte Schutzschicht, bevorzugt von 5 bis 80 Gewichts-%, enthalten. Die Schutzschicht weist bevorzugt eine Dicke von 0,1 bis 10 μm, bevorzugter von 1 bis 7 μm auf.
Die Schutzschicht kann durch eine Sprühbeschichtung, eine Strahlbeschichtung oder einen Tauchauftrag der teilchendispergierten Lösung hergestellt werden.
Nachstehend wird das Bilderzeugungsverfahren der Erfindung genauer beschrieben.
Der Toner der Erfindung ist für das Kontaktaufladungsverfahren besonders wirkungsvoll, in dem die Ladeeinrichtung das Ladeelement einschließt, das direkt in Kontakt mit dem Bildträger (lichtempfindliches Element) kommt. Ein herkömmlicher Toner verursacht, nachdem er nach dem Reinigungsschritt zurückblieb, wenn er im nachfolgenden Schritt an dem Direktladeelement anhaftet, eine unzureichende Aufladung und somit eine ungleichmäßige Aufladung des Bildes. In der Erfindung bleibt eine kleinere Menge Resttoner zurück als in dem Korona-Entladungsverfahren, in dem die Ladeeinrichtung nicht direkt in Kontakt mit dem Bildträger tritt, wodurch ein Anhaften des Toners an das Ladeelement verhindert wird. Wenn er an dem Ladeelement haftet, ist es notwendig, die Zunahme des Widerstands des Elementes zu steuern. Deshalb ist der Toner der Erfindung, der feine Teilchen mit einem geringen elektrischen Widerstand enthält, für das Kontaktaufladungsverfahren geeignet.
Wenn eine Ladewalze als das Ladeelement verwendet wird, schließen die bevorzugten Verfahrensbedingungen die nachstehenden Bedingungen ein: einen Druck, bei dem die Ladewalze an den Bildträger gedrückt wird, von 5 bis 500 g/cm, eine Wechselspannung von 0,5 bis 5 kVpp, eine Wechselstromfrequenz von 50 bis 5 kHz und eine Gleichspannung von ±0,2 bis +5 kV.
Eine andere Ladeeinrichtung schließt eine Ladeklinge und eine Ladebürste ein. Diese Kontaktladeeinrichtungen weisen die Vorteile auf, dass auf eine hohe Spannung und eine Kontrolle der Ozonerzeugung verzichtet werden kann.
Elektrisch leitender Kautschuk ist ein bevorzugtes Material für die Ladewalze oder Klinge als die Ladeeinrichtung. Er kann mit einer Schicht mit Trennvermögen überzogen sein. Die für diese Schicht nützlichen Materialien schließen Harz auf Nylon-Basis, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylidenchlorid (PVDC) und fluoriertes Acrylharz ein.
Der Toner der Erfindung ist für ein Einkomponenten-Sprung-, (one-component jumping), ein Einkomponenten-Kontakt- (one- component contacting) und ein Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren geeignet.
Eines der bevorzugten Entwicklungsverfahren, für das der Toner der Erfindung nützlich ist, ist die Umkehrentwicklung, in der der Entwickler in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes gebracht wird. In diesem Verfahren wird während der Entwicklung oder während der Leerzeit vor und nach der Entwicklung eine Vorspannung einer Gleich- oder Wechselspannungskomponente angelegt, um den Spannungspegel so zu steuern, dass der Resttoner von dem Entwickler und dem lichtempfindlichen Element gewonnen werden kann, wobei die Gleichspannungskomponente zwischen dem Potential des dunklen und des hellen Bereichs positioniert ist. Im Falle des Einkomponenten-Entwicklers kann der Toner von einer elastischen Walze getragen werden, die mit dem Toner beschichtet ist und in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes gebracht wird. In diesem Fall ist es wichtig, dass der Toner in Kontakt mit der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes kommt. Um gleichzeitig eine Entwicklung und eine Reinigung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes mittels eines zwischen dem lichtempfindlichen Element und der elastischen Walze, die vermittels des Toners dem Element zugewandt ist, erzeugten elektrischen Feldes durchzuführen, ist es erforderlich, dass die Oberfläche der elastischen Walze oder der Bereich in der Nähe davon ein Potential aufweist, um ein elektrisches Feld in dem engen Raum zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes und der Oberfläche der elastischen Walze zu entwickeln. Zu diesem Zweck wird der elastische Kautschuk für die elastische Walze auf einen Zwischenwiderstand eingestellt, um eine Leitfähigkeit zu verhindern und dadurch das elektrische Feld aufrechtzuerhalten, oder die elektrisch leitende Walze wird mit einer dünnen Isolierschicht überzogen. Darüberhinaus kann die vorstehende Aufgabe durch eine Anordnung gelöst werden, in der eine elektrisch leitende Harzhülse, die mit einem Isoliermaterial überzogen ist, oder eine isolierende Hülse auf der Oberfläche der elektrisch leitenden Walze auf der Seite, die der Oberfläche des licht empfindlichen Elementes zugewandt ist, und eine elektrisch leitende Schicht auf der Seite, die dem lichtempfindlichen Element nicht zugewandt ist, aufgebracht ist. Eine andere Anordnung verwendet eine starre Walze als den Tonerträger und einen biegsamen Gegenstand, z.B. ein Band, als das lichtempfindliche Element. Die Entwicklungswalze als der Tonerträger weist bevorzugt einen Widerstand von 10² bis 10⁹ Ω·cm auf.
Im Falle eines Einkomponenten-Kontaktentwicklungsverfahrens drehen sich die Oberfläche der tonertragende Walze und die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes in die gleiche oder in entgegengesetzter Richtung. Wenn sie sich in die gleiche Richtung drehen, dreht sich die Walze bevorzugt mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als das lichtempfindliche Element, weil anderenfalls die Tendenz auftritt, dass sich die Bildqualität verschlechtert. Eine Zunahme der Drehgeschwindigkeit der Walze relativ zu der des lichtempfindlichen Elementes erzeugt auf Grund der Zyklen aus einer vergrößerten Tonermenge, die dem Entwicklungsabschnitt zugeführt wird, der erhöhten Frequenz, mit der der Toners von dem latenten Bild entfernt wird, und mit der der Toner von dem überflüssigen Bereich abgeschabt wird, während dem notwendigen Bereich Toner zugeführt wird, ein Bild, das das latente Bild genauer wiedergibt. Eine Zunahme der relativen Drehgeschwindigkeit ist wegen der antizipativen Wirkungen des physikalischen Abkratzens des Resttoners, der fest an dem lichtempfindlichen Element haftet, durch die relative Bewegung zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes und dem Abschnitt, an dem der Toner haftet, und der Gewinnung des durch ein elektrisches Feld abgelösten Toners, auch für die Rückgewinnung des Toners, der aus dem Übertragungsschritt zurückblieb, vorteilhaft, wenn die Entwicklung und Reinigung der Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes gleichzeitig durchgeführt wird.
Wenn das Sprung-Entwicklungsverfahren mit einem Einkomponenten-Entwickler eingesetzt wird, ist es bevorzugt, den Toner über dem Tonerträger mit einer Dicke zu verbreiten, die kleiner als der kürzeste Abstand zwischen dem Tonerträger und dem Bildträger (S-D-Abstand) ist, und ein elektrisches Wechselfeld an die Tonerschicht anzulegen.
In dem vorstehenden Verfahren wird der kürzeste Abstand zwischen dem Bild und den Tonerträgern mittels eines Elementes zur Beschränkung der Dicke so eingestellt und beibehalten, dass er größer als die Dicke der Tonerschicht auf dem Tonerträger ist, wobei dieses Element bevorzugt aus einem elastischen Material besteht und vermittels des Toners in Kontakt mit dem Tonerträger gebracht wird, um den Toner gleichmäßig aufzuladen.
Der Tonerträger für das vorstehende Verfahren weist bevorzugt eine Oberflächenrauigkeit (die in der JIS dargestellte Zentrallinie der mittleren Rauigkeit Ra- centerline average roughness Ra-) von 0,2 bis 3,5 μm auf.
Bei einer Ra von kleiner 0,2 μm wird der Tonerträger übermäßig aufgeladen, was zu einem unzureichenden Entwicklungsvermögen führt. Bei einem Ra von über 3,5 μm tritt andererseits die Tendenz auf, dass die auf dem Tonerträger aufgebrachte Tonerschicht ungleichmäßig wird, was zu einer ungleichmäßigen Tonerkonzentration auf dem Bild führt. Die Oberflächenrauigkeit liegt bevorzugter in einem Bereich von 0,5 bis 3,0 μm.
Es ist wegen seines hohen Aufladungsvermögens bevorzugt, die Gesamtladungsmenge des Toner zu steuern, wenn der Toner der Erfindung verwendet wird. Deshalb wird der Träger für den Toner der Erfindung bevorzugt mit einer Harzschicht überzogen, in der feine elektrisch leitende Teilchen und/oder ein Schmiermittel dispergiert sind.
Die für die feinen elektrisch leitenden Teilchen, die in der Harzschicht, die die Oberfläche des Tonerträgers bedeckt, dispergiert werden sollen, nützlichen Materialien schließen Ruß, Graphit und elektrisch leitende Metalloxide (z.B. elektrisch leitendes Zinkoxid) und elektrisch leitende Oxide intermetallischer Phasen ein. Sie können entweder alleine oder in Kombination verwendet werden. Die für die Harzschicht, in der die elektrisch leitenden Teilchen dispergiert werden sollen, nützlichen Harze schließen diejenigen Harze ein, die auf Phenol, Epoxid, Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Polyolefin, Silikon, Fluor, Styrol und Acrylsäure beruhen.
Es handelt sich dabei bevorzugt um wärmehärtbare oder fotohärtbare Harze.
Das Kontaktübertragungsverfahren ist für die Erfindung bevorzugt.
In dem Kontaktübertragungsverfahren wird dadurch, dass der Bildträger oder ein Zwischenmaterial mit einem linearen Kontaktdruck von 2,9 N/m (3 g/cm) oder mehr, bevorzugt von 19,6 N/m (20 g/cm) oder mehr, vermittels des Materials in Kontakt mit einer Übertragungseinrichtung gebracht wird, elektrostatisch ein entwickeltes. Bild auf ein Material übertragen. Ein Kontaktdruck von kleiner 2,9 N/m (3 g/cm) ist unerwünscht, da eine vergrößerte Tendenz zu einer ungleichmäßigen Bewegung des Materials, auf das das Bild übertragen wird, und zu einem Übertragungsversagen auftritt.
In der Übertragungseinrichtung für das Kontaktübertragungsverfahren wird eine Übertragungswalze oder ein Band verwendet. Die in 4 gezeigte Übertragungswalze 34 besteht aus mindestens einem Kernmetall 34a und einer elektrisch leitenden elastischen Schicht 34b, die aus einem elastischen Material mit einem spezifischen Widerstand von 10⁶ bis 10¹⁰ Ω·cm gefertigt ist, z.B. Urethan oder EPDM, in dem ein elektrisch leitendes Material (z.B. Kohlenstoff) dispergiert wurde. Eine Übertragungsvorspannung von einer Übertragungsvorspannungsquelle 35 liegt an der elastischen Schicht an.
Eine der bevorzugten Ausführungsformen des Bilderzeugungsverfahrens der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 100: eine Entwicklungseinrichtung, 109: ein lichtempfindliches Element, 105: ein Material, auf das das Bild übertragen wird, wie Papier oder ähnliches, 106: ein Übertragungselement, 107: eine Drückwalze für die Fixierung, 108: eine Heizwalze für die Fixierung, und 110: ein primäres Ladeelement, das für die Direktaufladung des lichtempfindlichen Elementes 109 verantwortlich ist, nachdem es damit in Kontakt kommt.
Eine Vorspannungsquelle 115 ist mit dem primären Ladeelement 110 verbunden, um die Oberfläche des lichtempfindlichen Elementes 109 gleichmäßig aufzuladen.
Die Entwicklungseinrichtung 100 enthält den Toner 104, und ist mit dem Tonerträger 102 ausgestattet, der in Kontakt mit dem lichtempfindlichen Element 109 kommt und sich in Richtung des Pfeiles dreht. Sie ist auch mit der Entwicklungsklinge 101 und der Beschichtungswalze 103 ausgestattet, die sich in Richtung des Pfeiles dreht, wobei die erstere die Menge des Toners steuert, die dem lichtempfindlichen Element 109 zugeführt wird und das lichtempfindliche Element 109 auflädt, wohingegen letztere den Toner 104 an den Tonerträger 102 anhaftet und den Toner durch Reibung mit dem Tonerträger 102 auflädt. Die Entwicklungs-Vorspannungsquelle 117 ist mit dem Tonerträger 102 verbunden. Die Vorspannungsquelle 118 ist ebenfalls mit der Beschichtungswalze 103 verbunden, um die Spannung auf die negative Seite der Entwicklungsvorspannung, wenn ein negativ geladener Toner verwendet wird, und umgekehrt auf die positive Seite der Entwicklungsvorspannung einzustellen, wenn ein positiv geladener Toner verwendet wird.
Die Übertragungsvorspannungsquelle 116 mit einer Polarität, die derjenigen des lichtempfindlichen Elementes 109 entgegengesetzt ist, ist mit dem Übertragungselement 106 verbunden.
Die Kontaktlänge zwischen dem lichtempfindlichen Element 109 und dem Tonerträger 102 in der Drehrichtung (die sogenannte Entwicklungsspaltbreite) beträgt bevorzugt 0,2 bis 8,00 mm, einschließlich. Eine Länge von kleiner 0,2 mm führt zu einem unzureichenden Ausmaß an Entwicklung und verursacht eine unzureichende Bildkonzentration und eine unzureichende Rückgewinnung des Toners, der nach dem Übertragungsschritt zurückblieb. Bei einer Länge von größer 8,00 mm wird der Toner andererseits im Übermaß zugeführt, was zu einer verringerten Wirkung bei der Kontrolle der Schleierbildung führt und den Abrieb des lichtempfindlichen Elements beschleunigt.
Es wird auf die 1 Bezug genommen. Eine sogenannte elastische Walze, die mit einer elastischen Schicht überzogen ist, wird als Tonerträger verwendet. Das Material, das geeigneterweise für die elastische Schicht verwendet wird, weist eine Härte von 20 bis 65 Grad (JIS A) auf.
Der Tonerträger weist bevorzugt einen spezifischen Widerstand von ungefähr 10³ bis 10⁹ Ω·cm auf. Unterhalb von 103 Ω·cm kann es zu einem Überstrom kommen, wenn die Oberfläche des lichtempfindlichen Elements Defekte, wie Nadellöcher, aufweist. Oberhalb von 10⁹ Ω·cm kann es andererseits zu einer reibungsbedingten Aufladung kommen, die den Toner auflädt und die Bildkonzentration verringert.
Der Toner ist auf dem Tonerträger bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 1,5 mg/cm² vorhanden.
Bei weniger als 0,1 mg/cm² tritt die Tendenz auf, dass die Bildkonzentration unzureichend ist. Bei mehr als 1,5 mg/cm² ist es andererseits schwierig, alle Tonerteilchen durch Reibung gleichmäßig aufzuladen, wodurch sich möglicherweise die Wirkung der Kontrolle der Schleierbildung verringert. Der Toner ist bevorzugter in einer Menge von 0,2 bis 0,9 mg/cm² vorhanden.
Die Menge des Toners auf dem Tonerträger wird durch die Entwicklungsklinge 101 gesteuert, die sich vermittels der Tonerschicht mit einem Kontaktdruck von bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 50 g/cm in Kontakt mit dem Tonerträger 102 befindet. Bei weniger als 5 g/cm ist es schwierig, die Menge des Toners auf dem Tonerträger zu steuern und den Toner mittels Reibung gleichmäßig aufzuladen, was möglicherweise zu Problemen führt, wie einer verringerten Wirkung bei der Kontrolle der Schleierbildung. Eine Menge von über 50 g/cm ist ebenfalls unerwünscht, da die Tonerteilchen einer übermäßigen Last ausgesetzt sein könnten, was zu Problemen führt, wie einer Deformation der Tonerteilchen oder einer Verschmelzung der Tonerteilchen auf der Entwicklungsklinge und dem Tonerträger.
Es wird auf die 1 Bezug genommen. Das primäre Ladeelement 110 lädt das lichtempfindliche Element 109, das sich in Richtung des Pfeiles dreht, gleichmäßig auf.
Ein latentes elektrostatisches Bild wird in Übereinstimmung mit Informationssignalen, die von dem Licht 111 aus der Einrichtung zur Lichtemission übertragen werden, auf dem lichtempfindlichen Element 109 erzeugt und durch den Toner an einer Position, an der es mit dem Tonerträger 102 in Kontakt kommt, zu einem sichtbaren Bild entwickelt. Das sichtbare Bild wird dann mittels des Übertragungselementes 106 auf das Material 105 übertragen. Der übertragene Toner 112 passiert dann zusammen mit dem Material 105 den Raum zwischen der Heizwalze 108 und der Drückwalze 107, um ein bleibendes Bild herzustellen.
Der restliche Übertragungstoner 113, der nach dem Übertragungsschritt auf dem lichtempfindlichen Element 109 zurückblieb, passiert den Raum zwischen dem lichtempfindlichen Element 109 und dem primären Ladeelement 110, erreicht erneut den Entwicklungsspalt-Abschnitt und wird mittels des Tonerträgers 102 zurückgewonnen und in die Entwicklungseinrichtung 100 überführt.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform des Bilderzeugungsverfahrens der Erfindung wird genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es wird auf die 2 Bezug genommen. Der Bildträger (lichtempfindliches Element) 1 ist von dem primären Ladeelement 17, der Entwicklungseinrichtung 40, der Übertragungseinrichtung 14, der Reinigungseinrichtung 16 und der Widerstandswalze 24 umgeben. Eine Vorspannung liegt an dem primären Ladeelement 17 an, das in Kontakt mit dem Bildträger 1 kommt und den Träger 1 für ein latentes elektrostatisches Bild gleichmäßig auflädt (Primäraufladung). Der Bildträger 1 wird den Laserstrahlen 23 aus der Lasererzeugungseinrichtung 21 ausgesetzt, um darauf ein latentes elektrostatisches Bild zu erzeugen. Es wird auf die 3 Bezug genommen. Die Entwicklungseinrichtung 40, die sich in der Nähe des Bildträgers 1 befindet, enthält den Tonerträger (Entwicklungshülse) 2, der ein zylindrisches Substrat umfasst, das mit einem nicht-magnetischen Metall (z.B. Aluminium oder rostfreier Stahl) überzogen ist, wobei der Bildträger 1 und der Tonerträger 2 mittels eines Elements (das nicht gezeigt ist) mit konstantem Abstand auseinander gehalten werden. Die Entwicklungseinrichtung 40 ist mit einer Rührstange 41 versehen und die Entwicklungshülse 2 ist mit einer Magnetwalze 4 darin versehen, die konzentrisch an den Tonerträger 2 befestigt ist, um ihn drehbar zu machen. Die magnetische Walze 4 weist zwei oder mehr magnetische Pole auf, wie in 3 gezeigt ist, wobei S₁, N₁, S₂ und N₂ für die Entwicklung, die Steuerung der Tonermenge, die Tonerzufuhr/abgabe bzw. die Verhinderung eines Verblasens des Toners verantwortlich sind. Die Entwicklungseinrichtung 40 ist ebenfalls mit einer Klinge 3 versehen, die in Kontakt mit dem Tonerträger 2 steht, und die Menge des magnetischen Toners steuert, die auf den Tonerträger aufgebracht und von dem Tonerträger abgegeben wird. In dem Entwicklungsbereich liegt eine Entwicklungsvorspannung an dem Raum zwischen dem Bildträger 1 und dem Tonerträger 2 an, die den Toner auf dem Tonerträger 2 zwingt, in Übereinstimmung mit dem latenten elektrostatischen Bild auf den Bildträger 1 zu fliegen und das sichtbare Bild 1 zu erzeugen.
Beispiele

Die Erfindung wird anhand von Produktionsbeispielen und Beispielen beschrieben, die die Erfindung jedoch in keinster Weise einschränken sollen. Mit Teilen sind in den nachstehenden Zusammensetzungen Gewichtsteil(e) gemeint. Beispiel 1

Magnetischer Körper (mittlere Teilchengröße: 0,22 μm, kugelförmig)	100 Teile
Styrol/Butylacrylat/Butylmaleathalbester-Copolymer (Glasübergangstemperatur Tg: 63°C)	100 Teile
Eisenkomplex eines Monoazo-Farbstoffes (Mittel zur Einstellung einer negativen Ladung)	2 Teile
Niedermolekulares Polyethylen (Endothermer DSC-Peak: 106,7°C, Mw/Mn: 1,08)	4 Teile

Die vorstehenden Ausgangsmaterialien wurden mittels eines Mischers gemischt, mittels eines zweiachsigen Extruders, der bei 110°C gehalten wurde, geschmolzen und geknetet, abgekühlt und vorbereitend mittels einer Hammermühle grob zerkleinert, des Weiteren mittels eines mechanischen Brechers zu feineren Teilchen zerkleinert, und mittels eines Multi-Division-Klassierers basierend auf dem Coanda-Effekt genau klassiert, um die Tonerteilchen (1) herzustellen. Die Tonerteilchen (1) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 6,9 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 21,8 der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (1) mittels eines Mischers mit 1,2 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 12 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan und Silikonöl hydrophobierungsbehandelt) und 0,3 Teilen Hydrotalcit A (siehe Tabelle 1; BET-spezifische Oberfläche: 10 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 4,5 μm) gemischt, um den Toner 1 herzustellen. Der Toner 1 wies ein Gewichtsmittel der Teilchen größe von 6,9 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 oder weniger 22% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Andere Eigenschaften sind in Tabelle 2 angegeben.
Analytisches Verfahren
Herstellungsbeispiel 1 für das lichtempfindliche Element.
Das lichtempfindliche Element umfasste einen Al-Zylinder mit einem Durchmesser von 30 mm, der mittels Tauchauftrag mit aufeinanderfolgenden Schichten laminiert worden war (8).

(1) Elektrisch leitende Überzugsschicht: sie bestand hauptsächlich aus einem Phenolharz, in dem gepulvertes Zinnoxid und Titanoxid dispergiert worden waren. Dicke: 15 μm.
(2) Zwischenschicht: sie bestand hauptsächlich aus modifiziertem Nylon und copolymerisiertem Nylon. Dicke: 0,6 μm.
(3) Ladungserzeugungsschicht: sie bestand hauptsächlich aus Butyralharz, in dem ein Azopigment mit einer Absorption im langen Wellenlängenbereich dispergiert worden war. Dicke: 0,6 μm.
(4) Ladungsübertragungsschicht: sie bestand hauptsächlich aus Polycarbonatharz (Molekulargewicht: 20.000, ermittelt mittels des Ostwald-Viskositäts-Verfahrens), in dem eine Triphenylverbindung gelöst worden war, die zur Übertragung von Löchern geeignet war (10/8, bezogen auf das Gewicht), und in dem gleichmäßig gepulvertes Ethylenpolytetrafluorid (Teilchengröße: 0,2 μm) in einer Menge von 10 Gewichts-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt, dispergiert worden war. Dicke: 25 μm. Sie wies mit Wasser einen Kontaktwinkel von 95°C auf.

Der Kontaktwinkel wurde mittels eines Kontaktwinkelmessers (Kyowa Kaimen Kagaku, CA-X) mit reinem Wasser ermittelt.
Die Bilderzeugungsvorrichtung ist in 2 im Umriss dargestellt.
Ein lichtempfindliches organisches Trommel-Element (OCP) wurde als Bildträger (mittels des Herstellungsbeispiels 1 für das lichtempfindliche Element hergestellt) unter den Bedingungen von Vd: –600 V als Potential im Dunkelbereich und BL: –200 V als Potential im Hellbereich verwendet. Das lichtempfindliche Element wurde 300 μm entfernt von der Entwicklungshülse als dem Tonerträger angeordnet, der einen spiegelpolierten Aluminiumzylinder (Durchmesser: 20 mm) umfasste, der mit einer ungefähr 7 μm dicken Harzschicht (JIS spezifizierte Zentrallinie der mittleren Rauigkeit Ra: 1,3 μm) mit der nachstehenden Zusammensetzung überzogen war:

Phenolharz 100 Teile

Graphit (Teilchengröße: ungefähr 7 μm) 90 Teile

Ruß 10 Teile
Eine Urethankautschukklinge (Dicke: 1,0 mm, freie Länge: 10 mm) wurde unter den Bedingungen einer magnetischen Polstärke für die Entwicklung von 95 mT (950 Gauss) und eines linearen Kontaktdruckes von 7,35 N/m (7,5 g/cm) in Kontakt mit dem Tonerträger gebracht.
Eine Entwicklungsvorspannung (Gleichvorspannungskomponente Vdc: –400 V, überlappende Wechselvorspannungskomponente Vp-p: 1600 V, f: 2000 Hz) wurde angelegt. Es wurde veranlasst, dass sich die Entwicklungshülse und das lichtempfindliche Element in die gleiche Richtung drehten, wobei erstere sich mit einer 1,1mal schnelleren Umfangsgeschwindigkeit drehte, nämlich mit 88 zu 80 mm/s.
Die Übertragungswalze, die in 4 gezeigt ist (sie ist aus mit elektrisch leitendem Ruß dispergierten Ethylen-Propylen-Kautschuk gefertigt, der spezifische Widerstand der elektrisch leitenden elastischen Schicht beträgt 108 Ω·cm, die Härte des Oberflächenkautschuks beträgt 24°, der Durchmesser beträgt 20 mm, der Kontaktdruck beträgt 49 N/m (50 g/cm)), wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 80 mm/s (die gleiche Geschwindigkeit wie die des lichtempfindlichen Elementes) gedreht, wobei Vorspannungen, die in einem Bereich von 2 bis 20 μA variiert wurden, in Intervallen von 2 μA angelegt wurden, um die Breite der Übertragbarkeit zu ermitteln. Das Material, auf das das Bild übertragen wurde, war 90 g/m²-Papier.
Der Toner 1 lieferte gute Bilder, die von einem Übertragungsverlust in Buchstaben oder Linien frei waren, keine Streuung auf dem Bild aufwiesen, mit einer guten Übertragungseffizienz von mindestens 90% über einen breiten Vorspannungsbereich von 4 bis 16 μA. Die Übertragbarkeit wurde durch Entfernen des restlichen Toners, der aus dem Übertragungsschritt zurückgeblieben war, unter Verwendung eines Mylar-Klebebandes und Aufkleben des Bandes auf Papier ermittelt, wobei seine Macbeth-Konzentration von derjenigen eines blanken Bandes, das alleine an dem Papier befestigt worden war, abgezogen wurde.
Der Bilderzeugungstest (Betriebstest mit 2.000 Blatt) wurde bei Normaltemperatur und normaler Feuchtigkeit (23,5°C und 65% RF) durchgeführt, um die Schleierbildung und die Punktreproduzierbarkeit mittels der nachstehenden verfahren zu beurteilen:

1) Beurteilung der Schleierbildung: Die Schleierbildung wurde durch das Abziehen des Weißgehaltes des mit einem durchgehend (solid) weißen Bild bedruckten Materials von demjenigen eines nicht-bedruckten Materials unter Verwendung eines Reflektometers (Tokyo Denshoku) ermittelt. Tabelle 3 zeigt den Maximalwert der Schleierbildung in dem Betriebstest mit 2.000 Blatt: Schleierbildung: (Weißgehalt vor dem Drucken) – (Weißgehalt nach dem Drucken)
2) Punktreproduzierbarkeit: Nach dem Betriebstest mit 2.000 Blatt wurde die Punktreproduzierbarkeit nach dem Ausdrucken des in 10 gezeigten Musters mittels der nachstehenden Bewertungen beurteilt: A: Anzahl fehlerhafter Punkte: 2/100 Punkte oder weniger B: Anzahl fehlerhafter Punkte: 3 bis 5/100 Punkte C: Anzahl fehlerhafter Punkte: 6 bis 10/100 Punkte D: Anzahl fehlerhafter Punkte: 11/100 Punkte oder mehr.

Ein Bilderzeugungs-Dauerhaftigkeitstest wurde auch bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (28°C und 75% RF) unter Messung der Ladungsmenge des Toners auf der Entwicklungshülse nach der 1000fachen Übertragung der Bilder durchgeführt, wobei das Originalbild ein durchgehend weißes Bild auf der linken Hälfte und ein durchgehend schwarzes Bild auf der rechten Hälfte aufwies.
Die Ladungsmenge des Toners auf der Entwicklungshülse wurde mittels des nachstehenden Verfahrens ermittelt:
Messung der Triboelektrizität des Toners
Die Triboelektrizität des Toners wurde mittels des Vakuum-Faraday-Messverfahrens ermittelt.
In dem Vakuum-Faraday-Messverfahren werden alle Tonerteilchen in einem vorgegebenen Bereich auf der Entwicklungshülse eines Kopierers oder Druckers im Vakuum unter Verwendung einer Einrichtung zur Tonerrückgewinnung gewonnen und das Gewicht und die Ladung des gewonnenen Toners werden gemessen, woraus die Ladungsmenge pro Gewichtseinheit des Toners (d.h. die Menge an Triboelektrizität, μC/g) ermittelt wird.
Die Einrichtung zur Tonerrückgewinnung für das Vakuum-Faraday-Messverfahren ist mit einer Einrichtung zum Einleiten von Luft in den Toner unter Vakuum versehen, mit der eine Einrichtung zur Gewinnung des Tones verbunden ist. Sie ist auch mit einem äußeren und einem inneren Zylinder versehen, wobei ersterer eine Ansaugöffnung aufweist, deren vorderes Ende einen Radius besitzt, der demjenigen des Außenumfangs der Entwicklungshülse entspricht, durch die der Toner von der Entwicklungswalze abgezogen wird, und letzterer ein zylindrisches Filterpapier aufweist, um den angezogenen Toner zu gewinnen.
Für die Tonerrückgewinnung von der Entwicklungshülse unter Verwendung der vorstehenden Einrichtung zur Tonerrückgewinnung wurde die Drehung der Entwicklungshülse gestoppt und der Toner auf der Hülse wurde durch die Ansaugöffnung der Einrichtung zur Tonerrückgewinnung eingesogen, die in Kontakt mit der Oberfläche der Entwicklungshülse gebracht und in Längsrichtung von einem Ende der Hülse zu dem anderen Ende verschoben wurde. Der zurückgewonnene Toner wurde von dem zylindrischen Filter der Einrichtung zur Tonerrückgewinnung aufgenommen.
Das Gewicht des zurückgewonnen Toners wurde mittels der Formel W₂ – W₁ (g) ermittelt, worin W₂ das Gewicht des zylindrischen Filters ist, der den Toner enthält, und W₁ das Gewicht des Filters selbst ist. Ein Elektrometer (KEITHKEY, Model 617) wurde mit der Einrichtung zur Tonerrückgewinnung verbunden, um die Ladungsmenge E (μC) des in dem elektrostatisch abgeschirmten Innenzylinder als dem zylindrischen Filter enthaltenen Toners von außen zu messen, und die Menge der reibungserzeugten Ladung Qm (μC/g) mittels der nachstehenden Formel zu ermitteln: Qm = E/(W2 – W1)
Die Ergebnisse der Beurteilung sind in Tabelle 3 angegeben. Die Bilder weisen eine ausgezeichnete Punktreproduzierbarkeit mit einem kleinen Unterschied in der Ladungsmenge der Toner zwischen den durchgehend weißen und schwarzen Bildern, sowohl für diejenigen Bilder, die während der ersten und der zweiten Hälfte des Dauerhaftigkeitstestes erzeugt worden waren, und einem kleinen Unterschied in der Ladungsmenge der Toner zwischen den während der ersten und der zweiten Hälfte des Dauerhaftigkeitstestes für die durchgehend weißen Bilder erzeugten Bilder auf, und es waren keine Konzentrationsschwankungen, keine Schleierbildung und keine Tonerstreuung festzustellen.
Beispiel 2
Das gleiche Verfahren wie das von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das Copolymerisationsverhältnis des Copolymers und die Herstellungsbedingungen verändert worden waren, um die Tonerteilchen (2) herzustellen. Die Tonerteilchen (2) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 7,1 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 20% der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (2) mittels eines Mischers mit 1,4 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 11 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan und Silikonöl hydrophobierungsbehandelt) und 0,08 Teilen Hydrotalcit B (siehe Tabelle 1, BET-spezifische Oberfläche: 7,5 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 6,5 μm) gemischt, um den Toner 2 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 2 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 2 an Stellendes Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
Beispiel 3
Das gleiche Verfahren wie das von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das Copolymerisationsverhältnis des Copolymers und die Herstellungsbedingungen verändert worden waren, um die Tonerteilchen (3) herzustellen. Die Tonerteilchen (3) wiesen eine gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 7,5 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 15,1 der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (3) mittels eines Mischers mit 1,4 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 11 nm (mittels des Trockenver fahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan und Silikonöl hydrophobierungsbehandelt) und 0,7 Teilen Hydrotalcit C (siehe Tabelle 1, BET-spezifische Oberfläche: 13 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 3 μm) gemischt, um den Toner 3 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 3 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 3 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt.
Beispiel 4
Das gleiche Verfahren wie das von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das Copolymerisationsverhältnis des Copolymers und die Herstellungsbedingungen verändert worden waren, um die Tonerteilchen (4) herzustellen. Die Tonerteilchen (4) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 8,5 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 11,0% der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (4) mittels eines Mischers mit 1,4 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 11 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan und Silikonöl hydrophobierungsbehandelt) und 1,2 Teilen Hydrotalcit D (siehe Tabelle 1, BET-spezifische Oberfläche: 6 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 6,5 μm) gemischt, um den Toner 4 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 4 sind in Tabelle 2 angegeben.

Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 4 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erzielt. Vergleichsbeispiel 1

Styrol/Butylacrylat/Divinylbenzol-Copolymer (Glasübergangstemperatur Tg: 65°C)	100 Teile
Magnetischer Körper	80 Teile
Eisenkomplex eines Monoazo-Farbstoffes (Mittel zur Einstellung einer negativen Ladung)	2 Teile
Niedermolekulares Polypropylen (Endothermer DSC-Peak: 145°C, Mw/Mn: 8,8)	4 Teile

sDie vorstehenden Ausgangsmaterialien wurden mittels eines Mischers gemischt, mittels eines zweiachsigen Extruders, der bei 130°C gehalten wurde, geschmolzen und geknetet, abgekühlt und vorbereitend mittels einer Hammermühle grob zerkleinert, des Weiteren mittels einer Strahlmühle zu feineren Teilchen zerkleinert, und mittels eines Multi-Division-Klassierers basierend auf dem Coanda-Effekt genau klassiert, um die Tonerteilchen (5) herzustellen. Die Tonerteilchen (5) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 8,5 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 21,2 der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (5) mittels eines Mischers mit 1,2 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von ungefähr 16 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit 1,0 Hexamethyldisilazan hydrophobierungsbehandelt, BET-spezifische Oberfläche: 100 m²/g) gemischt, um den Toner 5 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 5 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 2 glich, außer dass der Toner 5 an Stelle des Toners 2 verwendet worden war. Das Bild wurde bei einer Vorspannung von nur 8 μA mit einer Übertragungseffizienz von mindestens 90% von dem lichtempfindlichen Element auf das Material übertragen. Es konnte keine ausreichende Übertragungsbreite erreicht werden. Die Bilder zeigten eine ziemlich hohe Anzahl an Verlusten in Buchstaben oder Linien und zeigten eine bemerkenswerte Tonerstreuung.
Vergleichsbeispiel 2
Das gleiche Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Herstellungsbedingungen verändert worden waren, um die Tonerteilchen (6) herzustellen. Die Tonerteilchen (6) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 11,5 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 8,5% der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (6) mittels eines Mischers mit 1,4 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 11 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan hydrophobierungsbehandelt) und 0,7 Teilen Hydrotalcit E (siehe Tabelle 1; BET-spezifische Oberfläche: 4,5 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 7 μm) gemischt, um den Toner 6 herzustellen. Die Eigenschaften des Toner 6 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Vergleichsbeispiel 1 glich, außer dass der Toner 6 an Stelle des Toners 5 verwendet worden war. Das Bild wurde bei einer Vorspannung von nur 6 bis 8 μA mit einer Übertragungseffizienz von mindestens 90% von dem lichtempfindlichen Element auf das Material übertragen. Es konnte keine ausreichende Übertragungsbreite erreicht werden. Die Bilder waren schlecht, wiesen eine geringe Konzentration auf und zeigten eine bemerkenswerte Tonerstreuung.
Vergleichsbeispiel 3
Das gleiche Verfahren wie in Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, außer dass die Herstellungsbedingungen verändert worden waren, um die Tonerteilchen (7) herzustellen. Die Tonerteilchen (7) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 10,7 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 10,1% der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (7) mittels eines Mischers mit 1,4 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 11 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan und Silikonöl hydrophobierungsbehandelt) und 0,7 Teilen Hydrotalcit F (siehe Tabelle 1; BET-spezifische Oberfläche: 2,5 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 13 μm) gemischt, um den Toner 7 herzustellen. Die Eigenschaften des Toner 7 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Vergleichsbeispiel 1 glich, außer dass der Toner 7 an Stelle des Toners 5 verwendet worden war. Das Bild wurde bei einer Vorspannung von nur 8 μA mit einer Übertragungseffizienz von mindestens 90% von dem lichtempfindlichen Element auf das Material übertragen. Es konnte keine ausreichende Übertragungsbreite erreicht werden. Die Bilder waren schlecht, wiesen eine geringe Konzentration auf und zeigten eine bemerkenswerte Tonerstreuung.
Beispiel 5
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass Hydrotalcit G an Stelle von Hydrotalcit A verwendet worden war, um den Toner 8 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 8 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 8 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erhalten.
Vergleichsbeispiel 4
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass Hydrotalcit H an Stelle von Hydrotalcit A verwendet worden war, um den Toner 9 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 9 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 9 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Es kam zu einem großen Unterschied in der Ladungsmenge zwischen den während der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte des Dauerhaftigkeitstestes erzeugten Bildern, was auf eine unzureichende Ladungsstabilität hinwies.
Beispiel 6
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass das Styrol/Butylacrylat/Butylmalathalbester-Copolymer durch ein Polyesterharz (Bisphenol A-Propylenoxid-Addukt/Bisphenol A-Ethylenoxid-Addukt/Fumarsäure/Trimellithsäure: 2,6/1,7/3,9/1,8, Tg: 57,5 °C) ersetzt und die Herstellungsbedingungen verändert worden waren, um die Tonerteilchen (10) herzustellen. Die Tonerteilchen (10) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 9,2 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 11,1% der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Die Tonerteilchen (10) wurden auf die gleiche Weise wie diejenigen in Beispiel 1 behandelt, um den Toner 10 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 10 sind in Tabelle 2 angegeben.

Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 10 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erhalten. Beispiel 7

Polyesterharz (Bisphenol A-Propylenoxid-Addukt/Bisphenol A-Ethylenoxid-Addukt/Terephthalsäure/Trimellithsäure/Dodecenylbernsteinsäure: 3,4/1,6/2,4/0,6/2,0, Tg: 60°C)	100 Teile
Magnetischer Körper (mittlere Teilchengröße: 0,22 μm, kugelförmig)	100 Teile
Eisenkomplex eines Monoazo-Farbstoffes (Mittel zur Einstellung einer negativen Ladung)	2 Teile
Niedermolekulares Polyethylen (Endothermer DSC-Peak: 106,7 °C, Mw/Mn: 1,08)	4 Teile

Die vorstehenden Ausgangsmaterialien wurden mittels eines Mischers gemischt, mittels eines zweiachsigen Extruders, der bei 110°C gehalten wurde, geschmolzen und geknetet, abgekühlt und vorbereitend mittels einer Hammermühle grob zerkleinert, des Weiteren mittels eines mechanischen Brechers zu feineren Teilchen zerkleinert, und mittels eines Multi-Division-Klassierers basierend auf dem Coanda-Effekt genau klassiert, um die Tonerteilchen (11) herzustellen. Die Tonerteilchen (11) wiesen eine gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 9,2 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 20,0 der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Anschließend wurden 100 Teile der Tonerteilchen (11) mittels eines Mischers mit 1,2 Teilen Siliciumdioxid mit einer primären Teilchengröße von 12 nm (mittels des Trockenverfahrens hergestellt und mit Hexamethyldisilazan und Silikonöl hydrophobierungsbehandelt) und 0,3 Teilen Hydrotalcit A (siehe Tabelle 1; BET-spezifische Oberfläche: 10 m²/g, sekundäre Teilchengröße: 4,5 μm) gemischt, um den Toner 11 herzustellen. Der Toner 11 wies ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 9,2 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 19% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Andere Eigenschaften sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 11 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden im allgemeinen gute Ergebnisse erhalten, obwohl sie im Vergleich zu den Bildern, die in den anderen Beispielen hergestellt worden waren, in Bezug auf die Punktreproduzierbarkeit etwas schlechter waren.
Beispiel 8
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass in den Toner 1 des Weiteren 4,0 Teile Strontiumtitanat eingearbeitet worden waren, um den Toner 12 herzu stellen. Die Eigenschaften des Toners 12 sind in Tabelle 2 angegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise erzeugt, die derjenigen in Beispiel 1 glich, außer dass der Toner 12 an Stelle des Toners 1 verwendet worden war. Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurden gute Ergebnisse erhalten.
Beispiel 9
Ionenausgetauschtes Wasser (710 g) wurde in einen 2 Liter-Vierhalskolben gegeben, zu dem 450 g einer 0,1 M wässrigen Na₃PO₄-Lösung gegeben wurden. Die Mischung wurde auf 60°C erwärmt und mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührers (Tokushu Kika Kogyo, TK-Homomischer) mit 12.000 UpM gerührt, wobei langsam 68 g einer 1,0 M wässrigen CaCl₂-Lösung zugegeben wurden, um einen, das wässrige Lösungsmittel enthaltenden, feinen, schwer wasserlöslichen Dispersionsstabilisator herzustellen.
Eine Lösung mit der nachstehenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
von den vorstehenden Bestandteilen wurden nur das Farbmittel, die Verbindung des Monoazopigments mit dem Eisen und das Styrol mittels einer Reibmühle (Mitui Kinzoku) miteinander gemischt, um ein Ruß-Masterbatch herzustellen. Dieses Masterbatch wurde zusammen mit den anderen Bestandteilen bei 60°C geschmolzen, um eine homogene Monomermischung herzustellen. Es wurden dann 8 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) als Initiator in die Mischung eingearbeitet, während diese bei 60°C gehalten wurde, um es zu lösen, und die Monomerzusammensetzung herzustellen.
Die Monomerzusammensetzung wurde zu dem wässrigen Lösungsmittel gegeben, das in dem 2 Liter-Kolben des Homomischers hergestellt worden war. Die Mischung wurde in einer Stickstoffatmosphäre mittels des TK-Homomischer 20 Minuten lang mit 10.000 UpM gerührt, und die Monomerzusammensetzung wurde granuliert. Danach wurden sie unter Rühren mit einem Paddelrührer 6 Stunden lang bei 60 °C miteinander umgesetzt und 10 Stunden lang bei 80 °C polymerisiert.
Bei Beendigung des Polymerisationsverfahrens wurde der Ablauf gekühlt, dem Salzsäure zugesetzt wurde, um den schwer wasserlöslichen Dispersionsstabilisator zu lösen, filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um schwarze polymerisierte Teilchen (1) mit einem gewichteten Mittel der Teilchengröße von 7,1 μm herzustellen, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 20% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Die Eigenschaften der Teilchen (1) sind in Tabelle 4 angegeben.
Anschließend wurden 100 Teile der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) mit 1,0 Teilen Siliciumdioxid (ursprünglich mit einer BET-spezifischen Oberfläche von 200 m²/g und mit einem Silanhaftmittel und Silikonöl oberflächenbehandelt, um sie hydrophob zu machen, damit sie eine BET-spezifische Oberfläche von 120 m²/g aufweisen) und 0,3 Teilen Hydrotalcit A gemischt, um den Toner 13 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 13 sind in Tabelle 5 angegeben.
Ein 600 dpi-Laserdrucker (Canon, LBP-860) wurde als elektrofotografische Vorrichtung verwendet, die mit einer Betriebsgeschwindigkeit von 47 mm/s betrieben wurde.
Die Reinigungskautschukklinge der Prozesskassette in der vorstehenden Vorrichtung wurde entfernt, um es der Vorrichtung zu ermöglichen, im Direktaufladungs-Modus betrieben zu werden, in dem der Toner direkt mittels der Kautschukwalze aufgeladen wurde, mit der er in Kontakt stand. Ein Gleichspannungsbestandteil (–1200 V) wurde angelegt.
Anschließend wurde der Entwicklungsabschnitt der Prozesskassette modifiziert, und die rostfreie Hülse als die Tonerzufuhreinrichtung durch eine Kautschukwalze mittleren Widerstands, die aus Silikonkautschuk gefertigt war, in dem Ruß dispergiert worden war (Durchmesser: 16 mm, Härte: ASKER C 45°, Widerstand: 10⁵Ω·cm), als Tonerträger, der mit dem lichtempfindlichen Element in Kotakt kommt, ersetzt. Die Breite des Entwicklungsspaltes wurde auf ungefähr 2 mm eingestellt. Der Tonerträger und das lichtempfindliche Element wurden in die gleiche Richtung gedreht, wobei ersteres sich 1,3mal schneller drehte.
Das lichtempfindliche Element umfasste einen Al-Zylinder mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 254 mm, der mit den nachstehenden aufeinanderfolgenden Schichten laminiert war:

(1) Elektrisch leitende Überzugsschicht: sie bestand hauptsächlich aus einem Phenolharz, in dem gepulvertes Zinnoxid und Titanoxid dispergiert worden waren. Dicke: 15 μm.
(2) Zwischenschicht: sie bestand hauptsächlich aus modifiziertem Nylon und copolymerisiertem Nylon. Dicke: 0,6 μm.
(3) Ladungserzeugungsschicht: sie bestand hauptsächlich aus Butyralharz, in dem ein Titanylphthalocyaninpigment mit einer Absorption im langen Wellenlängenbereich dispergiert worden war. Dicke: 0,6 μm.
(4) Ladungsübertragungsschicht: sie bestand hauptsächlich aus Polycarbonatharz (Molekulargewicht: 20.000, ermittelt mittels des Ostwald-Viskositäts-Verfahrens), in dem eine Triphenylaminverbindung gelöst worden war, die geeignet ist, Löcher zu übertragen (Gewichtsverhältnis: 10/8). Dicke: 20 μm.

Eine Beschichtungswalze aus geschäumten Urethankautschuk, die als Einrichtung zum Beschichten des Tonerträgers mit dem Toner diente, wurde in der Entwicklungseinrichtung bereitgestellt und in Kontakt mit dem Tonerträger gebracht. Eine Spannung von ungefähr 550 V wurde an die Walze angelegt. Eine harzbeschichtete Klinge aus rostfreiem Stahl wurde ebenfalls bereitgestellt, um die Tonerschicht auf dem Tonerträger zu regulieren, und mit einem linearen Kontaktdruck von ungefähr 20 g/cm mit dem Tonerträger in Kontakt gebracht. Während des Entwicklungsschrittes wurde nur eine Gleichspannung von –450 V angelegt.
Die elektrofotografische Vorrichtung wurde modifiziert und ihre Betriebsbedingungen wurden wie nachstehend beschrieben eingestellt, um sie an die modifizierte Prozesskassette anzupassen.
Die modifizierte Vorrichtung lud den Bildträger mittels einer Walzen-Aufladeeinrichtung, an die eine Gleichspannung angelegt worden war, gleichmäßig auf. Der Bildbereich wurde mit Laserstrahlen belichtet, um das latente Bild zu erzeugen, das mittels des Toners sichtbar gemacht wurde, und das Tonerbild wurde dann mittels der Walze, an die eine Spannung angelegt worden war, auf das Übertragungsmaterial übertragen.
Das lichtempfindliche Element wurde auf ein Ladepotential von –600 V im Dunkelbereich und –150 V im Hellbereich eingestellt. Das Übertragungsmaterial bestand aus 75 g/m²-Papier.
Der Dauerhaftigkeitstest wurde unter Verwendung der Bilderzeugungsvorrichtung mit dem Toner 13 bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (30°C und 80% RF) durchgeführt.
Für die Beurteilung der Dauerhaftigkeit wurden Bilder auf 1.500 Kopien erzeugt, in denen der Bildbereich 5% der Gesamtfläche ausmachte. Die Dauerhaftigkeit wurde mittels der Anzahl der Kopien, die eine ungleichmäßige Aufladung auf den Halbtonbildern zeigten, die aus einer Verunreinigung des Ladeelementes resultierte, und der Konzentration der durch gehend schwarzen Bilder der fehlerhaften Kopien beurteilt, die mittels einer Vorrichtung zur Analyse der Reflexionskonzentration (Macbeth) ermittelt wurde. Insgesamt 1.500 Kopien wurden kontinuierlich erzeugt, wenn kein Fehler festgestellt werden konnte. Ein Toner wurde dann als dauerhafter angesehen, wenn fehlerfreie Bilder auf eine größere Zahl an Kopien übertragen wurden, und das Bild eine höhere Konzentration zeigte, wenn ein Fehler entdeckt wurde. Insgesamt wurden 3.000 Kopien erzeugt, nachdem der Dauerhaftigkeitstest, in dem 1.500 Kopien hergestellt worden waren, beendet worden war, um zu beobachten, ob eine ungleichmäßige Aufladung auftrat.
Die Menge des Toners, die auf der Walze verblieb, wurde gemessen, nachdem der Dauerhaftigkeitstest, in dem 1.500 Kopien hergestellt worden waren, beendet worden war. Die Verunreinigung der Ladewalze wurde anhand der pro Einheitsfläche verbliebenen Tonermenge (mg/cm²) beurteilt.
Die Übertragbarkeit wurde durch Entfernen des restlichen Toners, der aus dem Übertragungsschritt zurückgeblieben war, unter Verwendung eines Mylar-Klebebandes und Aufkleben des Bandes auf Papier ermittelt, wobei seine Konzentration, die mittels eines Macbeth-Analysators ermittelt worden war, von derjenigen eines blanken Bandes, das alleine an dem Papier befestigt worden war, abgezogen wurde, nachdem insgesamt 50 Kopien durchgehend schwarzer Bilder erzeugt worden waren, wobei jedes 5% der Gesamtfläche ausmachte. Eine kleinere Menge verbliebener Toner bedeutet eine höhere Übertragbarkeit.
Die Beständigkeit gegenüber einer Schleierbildung wurde durch Entfernen des restlichen Toners, der aus dem Übertragungsschritt übriggeblieben war, unter Verwendung eines Mylar-Klebebandes und Aufkleben des Bandes auf Papier ermittelt, wobei seine Konzentration, die mittels eines Macbeth-Analysators ermittelt worden war, von derjenigen eines blanken Bandes, das alleine an dem Papier befestigt worden war, abgezogen wurde, nachdem insgesamt 50 Kopien durchgehend weißer Bilder erzeugt worden waren, wobei jedes 5% der Gesamtfläche ausmachte. Eine kleinere Menge verbliebener Toner bedeutet eine höhere Beständigkeit gegenüber einer Schleierbildung.
Die Auflösung wurde mittels der Wiederholbarkeit eines kleinen isolierten Punktes aus 600 dpi ermittelt, bei dem es wahrscheinlich ist, dass sich die Wiederholbarkeit auf Grund eines latenten Bildfeldes verschlechtert, das dazu neigt, das elektrisch Feld zu schließen. Ein isoliertes Punktbild wurde als Probe ausgedruckt, nachdem insgesamt 50 Bildkopien hergestellt worden waren, wobei jedes Bild 5% der Gesamtfläche ausmachte. Die Auflösung wurde anhand der nachstehenden Einstufungen bzw. Bewertungen beurteilt:
A: Anzahl fehlerhafter Punkte: 5/100 Punkte oder weniger
B: Anzahl fehlerhafter Punkte: 6 bis 10/100 Punkte
C: Anzahl fehlerhafter Punkte: 11 bis 20/100 Punkte
D: Anzahl fehlerhafter Punkte: mehr als 20/100 Punkte
Ein Bilderzeugungstest wurde bei normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (23,5°C und 60% RF) durchgeführt, um die Bildkonzentration und Übertragbarkeit zu beurteilen.
Die Bildkonzentration wurde mittels einer Vorrichtung zur Analyse der Reflexionskonzentration (Macbeth) für das durchgehend schwarze Bild ermittelt, das ausgedruckt wurde, nachdem insgesamt 50 Bildkopien hergestellt worden waren, wobei jedes Bild 5% der Gesamtfläche ausmachte, um auf diese Weise die Eignung zur Erzeugung eines durchgehend schwarzen Bildes zu messen.
Die Übertragbarkeit wurde mittels eines Test beurteilt, der demjenigen Test glich, der bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit durchgeführt worden war.
Es wurde mittels der vorstehenden Tests und Beurteilungen unter den vorstehenden Bedingungen gefunden, dass der Toner 13 ausgezeichnete Anfangsbilderzeugungseigenschaften liefert und auch eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit aufweist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.
Beispiel 10
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass eine Lösung mit der nachstehenden Zusammensetzung verwendet worden war, um die schwarzen polymerisierten Teilchen (2) herzustellen:
Die schwarzen polymerisierten Teilchen (2) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 7,0 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 28% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Die Eigenschaften der schwarzen polymerisierten Teilchen (2) sind in Tabelle 4 angegeben.
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (2) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 14 herzustellen. Die Eigenschaften des Toners 14 sind in Tabelle 5 angegeben.
Die Bilder wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen erzeugt, außer dass der Toner 14 an Stelle des Toner 13 verwendet worden war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.
Beispiel 11
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass das Trennmittel durch 100 g Esterwachs mit einer Erweichungstemperatur von 75°C ersetzt worden war, um die schwarzen polymerisierten Teilchen (3) herzustellen. Die schwarzen polymerisierten Teilchen (3) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 7,2 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 22% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (3) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 15 herzustellen. Die Bilder wurden unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner 15 an Stelle des Toners 13 verwendet worden war.
Beispiel 12
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass das Trennmittel durch ein Ethylen-Propylen-Wachs mit niedrigem Molekulargewicht mit einer Erweichungstemperatur von 143°C ersetzt worden war, um die schwarzen polymerisierten Teilchen (4) herzustellen. Die schwarzen polymerisierten Teilchen (4) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 7,5 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 22% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (4) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 16 herzustellen. Die Bilder wurden unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner 16 an Stelle des Toners 13 verwendet worden war.
Beispiel 13
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die Menge des schwer wasserlöslichen Dispersionsstabilisators so eingestellt worden war, dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (5) hergestellt wurden. Die schwarzen polymerisierten Teilchen (5) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 9,2 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 10% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (5) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 17 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner 17 an Stelle des Toners 13 verwendet worden war.
Beispiel 14
Ionenausgetauschtes Wasser (710 g) wurde in einen 2 Liter-Vierhalskolben gegeben, zu dem 450 g einer 0,1 M wässrigen Na₃PO₄-Lösung gegeben wurden. Die Mischung wurde auf 60°C erwärmt und mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührers (Tokushu Kika Kogyo, TK-Homomischer) mit 12.000 UpM gerührt, wobei langsam 68 g einer 1,0 M wässrigen CaCl₂-Lösung zugegeben wurden, um einen, das wässrige Lösungsmittel enthaltenden, feinen, schwer wasserlöslichen Dispersionsstabilisator herzustellen.
Eine Lösung mit der nachstehenden Zusammensetzung wurde hergestellt:
von den vorstehenden Bestandteilen wurden nur das Farbmittel, die Verbindung des Monoazopigments mit dem Eisen und das Styrol mittels einer Reibmühle (Mitui Kinzoku) miteinander gemischt, um ein Ruß-Masterbatch herzustellen. Dieses Master batch wurde zusammen mit den anderen Bestandteilen bei 60°C geschmolzen, um eine homogene Monomermischung herzustellen. Es wurden dann 8 Teile 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) als Initiator in die Mischung eingearbeitet, während diese bei 60°C gehalten wurde, um es zu lösen, und die Monomerzusammensetzung herzustellen.
Die Monomerzusammensetzung wurde zu dem wässrigen Lösungsmittel gegeben, das in dem 2 Liter-Kolben des Homomischers vorbereitet worden war. Die Mischung wurde in einer Stickstoffatmosphäre mittels des TK-Homomischer 20 Minuten lang mit 10.000 UpM gerührt, und die Monomerzusammensetzung wurde granuliert. Danach wurden sie unter Rühren mit einem Paddelrührer 6 Stunden lang bei 60°C miteinander umgesetzt und 10 Stunden lang bei 80°C polymerisiert.
Bei Beendigung des Polymerisationsverfahrens wurde der Ablauf gekühlt, dem Salzsäure zugesetzt wurde, um den schwer wasserlöslichen Dispersionsstabilisator zu lösen, filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um schwarze polymerisierte Teilchen (6) mit einem gewichteten Mittel der Teilchengröße von 6,7 μm herzustellen, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 25% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (6) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 18 herzustellen. Die Eigenschaften dieser Teilchen sind in den Tabellen 4 und 5 wiedergegeben.
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner 18 an Stelle des Toners 13 verwendet worden war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben.
Beispiel 15
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 14 wurde wiederholt, außer dass das polare Harz durch Styrol/n-Butylacrylat/Acryl säure-Copolymer (Mw: 10.000, Mn: 7.000, Säurezahl: 27 mg KOH/g) ersetzt worden war, um die schwarzen polymerisierten Teilchen (7) herzustellen. Die schwarzen polymerisierten Teilchen (7) wiesen eine gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 5,5 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 45% der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 14 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen polymerisierten Teilchen (7) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (6) verwendet worden waren, um den Toner 19 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 14 glich, außer dass der Toner 19 an Stelle des Toners 18 verwendet worden war.
Beispiele 16 bis 19
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass der in den Toner einzuarbeitende Hydrotalcit A durch Hydrotalcit B, C, D bzw. G ersetzt worden war, um die Toner 20 bis 23 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner für jedes der Beispiele 16 bis 19 verändert worden war. Die Eigenschaften der Toner 20 bis 23 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 5 und 6 angegeben.
Vergleichsbeispiel 5
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer kein Hydrotalcit A verwendet wurde, um den Toner 24 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner verändert worden war. Die Eigenschaften des Toners 24 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 5 und 6 angegeben.
Vergleichsbeispiele 6 und 7
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass Hydrotalcit A durch Hydrotalcit E und H ersetzt worden war, um die Toner 25 und 26 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner verändert worden war. Die Eigenschaften der Toner 25 und 26 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 5 und 6 angegeben.
Beispiel 20
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die Zugabeverhältnisse von hydrophobem Siliciumdioxid und Hydrotalcit A auf 1,5 und 0,5 Gew.-% verändert worden waren, um den Toner 27 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Toner verändert worden war. Die Eigenschaften des Toners 27 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 5 und 6 angegeben.
Beispiel 21
Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 9 glich, außer dass der Reinigungsschritt ohne die Entfernung der Reinigungsklinge von der Prozesskassette der Bilderzeugungsvorrichtung durchgeführt worden war. Es wurden gute Ergebnisse, die denjenigen in Beispiel 9 glichen, erhalten. Die Menge des auf der Ladewalze verbliebenen Toners betrug 0,01 mg/cm² und war somit kleiner war als die in Beispiel 9 beobachtete Menge. Beispiel 22
Die vorstehenden Ausgangsmaterialien wurden zuvor gemischt, mittels eines zweiachsigen Extruders, der bei 120°C gehalten wurde, geschmolzen und geknetet, abgekühlt und vorbereitend mittels einer Hammermühle grob zu Teilchen zerkleinert, die durch ein 1 mm-Maschen-Sieb gesiebt wurden. Diese Teilchen wurden des Weiteren mittels eines Jet-Flow-Prallbrechers zu feineren Teilchen zerkleinert, und mittels eines Windrichters klassiert, um die schwarzen pulverisierten Teilchen (1) herzustellen. Die schwarzen pulverisierten Teilchen (1) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 9,8 μm auf, wobei die Anzahl der Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 21,0 der Gesamtteilchenzahl ausmachte. Die Eigenschaften der Teilchen sind in Tabelle 4 angegeben.
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen pulverisierten Teilchen (1) an Stelle der schwarzen polymerisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 28 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 21 glich, außer dass der Toner 28 verwendet worden war. Die Eigenschaften des Toners 28 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 7 und 8 angegeben.
Beispiel 23
Die schwarzen pulverisierten Teilchen (1), die mittels des Beispiels 22 hergestellt worden waren, wurden in eine wässrige Lösung gegeben, die ein grenzflächenaktives Mittel enthielt, und wurden 2 Stunden lang unter Rühren bei Hochgeschwindigkeit behandelt, um sie zu Kugeln zu formen. Der Ablauf wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um schwarze pulverisierte Teilchen (2) herzustellen. Die schwarzen pulverisierten Teilchen (2) wiesen ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 9,9 μm auf, wobei die Anzahl an Teilchen mit einer Größe von 4,00 μm oder weniger 17% der Gesamtteilchenzahl ausmachte.
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 9 wurde wiederholt, außer dass die schwarzen pulverisierten Teilchen (2) an Stelle der schwarzen pulverisierten Teilchen (1) verwendet worden waren, um den Toner 29 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 21 glich, außer dass der Toner 29 verwendet worden war. Die Eigenschaften des Toners 29 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 7 und 8 angegeben.
Vergleichsbeispiel 8
Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 22 wurde wiederholt, außer dass Hydrotalcit A durch Hydrotalcit F ersetzt worden war, um die Toner 30 herzustellen. Die Bilder wurden unter Anwendung der gleichen Vorrichtungen auf eine Weise hergestellt, die derjenigen in Beispiel 21 glich, außer dass der Toner verändert worden war. Die Eigenschaften des Toners 30 und die Ergebnisse der Bilderzeugung sind in den Tabellen 7 und 8 angegeben.
Beispiel 24
Der Toner 13 wurde mit einem Ferritträger (mittlere Teilchengröße: 46 μm), der mit Silikonharz überzogen worden war (0,5 Gew.teile pro 100 Gew.teile des Grundträgers), gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler herzustellen, der 5% des Toners enthielt. Ein Dauerhaftigkeitstest für den Entwickler wurde unter Anwendung eines elektrofotografischen Kopierers (Canon, CLC-700) mit einer Koronaaufladeeinrichtung, der durch Weglassen der Reinigungseinheit modifiziert worden war, bei 23°C und 60% RF durchgeführt, wobei insgesamt 10.000 Kopien des ursprünglichen monochromatischen Bildes erzeugt wurden, das 20% der Gesamtfläche ausmachte.
Es wurden gute Ergebnisse erhalten, die auf eine kleine Veränderung der Ladungsmenge während des Tests verwiesen. Die auf stabile Weise erzeugten Bilder mit hoher Auflösung zeigten eine nur kleine Änderung der Kopierbild-Konzentration und keine ungleichmäßige Aufladung oder Schleierbildung.

Claims

Toner, der mindestens Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthalten, feine anorganische Teilchen und eine Hydrotalcitverbindung umfasst, die durch die nachstehende allgemeine Formel (1) wiedergegeben wird: M1_y1 ²⁺M2_y2 ²⁺ ... Mj_yj ²⁺L1_x1 ³⁺L2_x2 ³⁺ ... Lk_xk ³⁺(OH)₂·(X/n)A^n–·mH2O (1)worin 0 < [X = (x1 + x2 + ... + xk)] ≤ 0,5; Y = (y1 + y2 + ... + yj) = 1 – X; j und k jeweils eine ganze Zahl von 2 oder größer sind; M1²⁺, M2²⁺ ... und Mj²⁺ zweiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; L1³⁺, L2³⁺ ... und Lk³⁺ dreiwertige Metallionen sind, die sich voneinander unterscheiden; A^n– ein n-wertiges Anion ist; und m ≥ 0 ist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung durch die nachstehende allgemeine Formel (2) wiedergegeben wird: Mg_y1 ²⁺M2_y2 ²⁺ ... Mj_yj ²⁺Al_x1 ³⁺L2_x2 ³⁺ ... Lk_xk ³⁺(OH)₂·(X/n)A^n–·mH₂O (2)worin 0 < [X = (x1 + x2 + ... + xk)] ≤ 0,5 ; Y = (y1 + y2 + ... + yj) = 1 – X; j und k jeweils eine ganze Zahl von 2 oder größer sind; M2, M3, ... Mj jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Zn, Ca, Ba, Ni, Sr, Cu und Fe besteht, und sich voneinander unterscheiden; L2, L3, ... Lk jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus B, Ga, Fe, Co und In besteht, und sich voneinander unterscheiden; A^n– ein n-wertiges Anion ist; und m > 0 ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung y1 > y2 + ... + yj in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung x1 > x2 + ... + xk in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung y1 > 10 × (y2 + ... + yj) in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung x1 > 10 × (x2 + ... + xk) in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung 0,9 ≤ x1 + y1 < 1,0 in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung 0,930 ≤ x1 + y1 ≤ 0,998 in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung 0,001 ≤ y2 + ... + yj ≤ 0,05 in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 2, wobei die Beziehung 0,0003 ≤ x2 + ... + xk ≤ 0,02 in der allgemeinen Formel (2) enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung mit einem Mittel zur Oberflächenbehandlung hydrophobierungsbehandelt wurde.
Toner nach Anspruch 1, der ein gewichtetes Mittel der Teilchengröße von 3 bis 10 μm aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das in der Beziehung exp5,9 × X^–2,3 ≤ Y ≤ exp9,1 × X^–2,9 enthaltene X das gewichtete Mittel der Teilchengröße des Toners (μm) und Y das Verhältnis (oder der Prozentsatz) der Anzahl der Teilchen mit einer auf die Anzahl bezogenen Teilchengröße von 2,00 bis 4,00 μm, die aus der Verteilung der Teilchenzahl ermittelt wurde, zu der Gesamtzahl der Teilchen ist, und X und Y in den nachstehenden Bereichen liegen: X: 4,0 bis 10,0 μm, und Y < 100.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-1 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-1 < 160.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-1 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-1 ≤ 140.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-1 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-1 < 120.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-2 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-2 ≤ 140.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-2 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-2 ≤ 130.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-2 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-2 < 115.
Toner nach Anspruch 1, dessen Formfaktor SF-5 in dem nachstehenden Bereich liegt: 100 < SF-5 ≤ 110.
Toner nach Anspruch 1, in dem das Bindemittelharz eine Säurezahl von 1,0 bis 40,0 mg KOH/g aufweist.
Toner nach Anspruch 1, in dem das Bindemittelharz eine Säurezahl von 1,0 bis 35,0 mg KOH/g aufweist.
Toner nach Anspruch 1, in dem das Bindemittelharz eine Säurezahl von 2,0 bis 30,0 mg KOH/g aufweist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die feinen anorganischen Teilchen zu einer Verbindung gehören, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid und einem Doppeloxid davon besteht.
Toner nach Anspruch 1, in dem die feinen anorganischen Teilchen hydrophobierungsbehandelt wurden.
Toner nach Anspruch 1, in dem die feinen anorganischen Teilchen mit Silikonöl hydrophobierungsbehandelt wurden.
Toner nach Anspruch 1, in dem die feinen anorganischen Teilchen zuerst mit einem Silan-Haftmittel und danach mit Silikonöl hydrophobierungsbehandelt wurden.
Toner nach Anspruch 1, der eine negative Aufladbarkeit aufweist.
Toner nach Anspruch 1, in dem eine Verbindung eingearbeitet ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Strontiumtitanat, Calciumtitanat und Certitanat besteht.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung Mg_0,664Zn_0,021Ca_0,005Sr_0,005Al_0,290Fe_0,010Ga_0,005(OH)₂ (CO₃)_0,150Cl_0,0050,45H₂O ist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung Mg_0,668Zn_0,016Ca_0,001Al_0,300B_0,015(OH)₂(CO₃)_0,150Cl_0,015 0,34H₂O ist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung Mg_0,660Zn_0,020Ca_0,010Al_0,290Ge_0,020(OH)₂(CO₃)_0,150Cl_0,010 0,48H₂O ist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung Mg_0,540Ca_0,090Ni_0,020Cu_0,020Al_0,310Fe_0,018Ga_0,002(OH)₂ (CO₃)_0,1650,45H₂O ist.
Toner nach Anspruch 1, in dem die Hydrotalcitverbindung Mg_0,665C_a0,004Al_0,330Fe_0,001(OH)₂(CO₃)_0,1650,45H₂O ist.
Bilderzeugungsverfahren, das mindestens einen Aufladeschritt, in dem ein Bildträger aufgeladen wird; einen Schritt der Erzeugung eines latenten Bildes, in dem ein latentes elektrostatisches Bild auf dem geladenen Bildträger erzeugt wird; einen Entwicklungsschritt, in dem das latente elektrostatische Bild mit einem Toner, der von einem Tonerträger getragen wird, entwickelt wird, um ein Tonerbild auf dem Bildträger zu erzeugen; einen Übertragungsschritt, in dem das Tonerbild auf dem Bildträger über ein Zwischenmaterial oder über kein Zwischenmaterial auf ein Material übertragen wird; und einen Fixierungsschritt umfasst, in dem das Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial fixiert wird, wobei der Toner ein Toner nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 34 ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 35 bei Abhängigkeit von Anspruch 1, in dem der Entwicklungsschritt dadurch erfolgt, dass das latente elektrostatische Bild auf dem Bildträger und die Tonerschicht über dem Tonerträger in Kontakt miteinander gebracht werden.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 36, in dem der Tonerträger eine elastische Walze ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 36, in dem eine Gleichspannung in dem Entwicklungsschritt als an den Tonerträger anzulegende Vorspannung eingesetzt wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 36, in dem der Entwicklungsschritt die Wiedergewinnung des restlichen Toners einschließt, der nach dem Übertragungsschritt auf dem Bildträger verblieb, wenn das latente elektrostatische Bild entwickelt wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 35 bei Abhängigkeit von Anspruch 1, in dem der Aufladeschritt dadurch erfolgt, dass das Ladeelement in Kontakt mit, oder in die Nähe von, dem Bildträger gebracht wird.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 40, in dem das Tonerladeelement eine elastische Walze ist.
Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 40, in dem eine Gleichspannung in dem Aufladeschritt als an das Ladeelement anzulegende Vorspannung eingesetzt wird.
Tonerkassette oder Entwicklungsvorrichtung, die einen Toner nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 34 einschließt.
Verwendung eines Toners nach einem der Ansprüche 1 bis 34 in einer Tonerkassette oder Entwicklungsvorrichtung.