DE69934949T2

DE69934949T2 - Harzbeschichtete Trägerteilchen, Entwickler vom Zweikomponententyp, und Entwicklungsverfahren

Info

Publication number: DE69934949T2
Application number: DE69934949T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Ohta-ku Ichikawa; Tetsuya Ohta-ku Ida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: EP0990954B1; DE69934949D1; JP2000172019A; US6146801A; EP0990954A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Diese Erfindung bezieht sich auf einen harzbeschichteten Träger für Entwickler des Zweikomponenten-Typs, die verwendet werden, wenn latente Bilder durch Elektrofotographie oder elektrostatisches Aufzeichnen entwickelt werden, auf einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit einem solchen Träger, und auf ein entwickelndes Verfahren, das von dem Träger Gebrauch macht.
Stand der Technik:
Eine Anzahl von Verfahren, wie offenbart im US-Patent Nr. 2,297,691, den japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 42-23910 (US-Patent Nr. 3,666,363) und Nr. 43-24748 (US-Patent Nr. 4,071,361) sind konventionell bekannt als Elektrofotographie. Im Allgemeinen werden Kopien bzw. Abbildungen erhalten durch Erzeugen eines elektrostatisch latenten Bildes auf einem fotoempfindlichen Element durch Verwenden eines fotoleitfähigen Materials, und durch zahlreiche Einrichtungen, darauffolgendes Entwickeln des latenten Bildes durch Verwendung eines Entwicklers, um ein sichtbares Bild als Tonerbild zu erzeugen, und Übertragen des Tonerbildes auf ein Übertragungsmedium wie Papier, gefolgt von Fixieren durch Einwirkung von Wärme und/oder Druck.
Der hierbei verwendete Entwickler schließt Entwickler vom Zweikomponenten-Typ ein, umfassend Toner und Träger, und Entwickler vom Einkomponenten-Typ, die nur von Tonern Gebrauch machen, wie beispielhaft verkörpert durch magnetische Toner. Die Entwickler vom Zweikomponenten-Typ ermöglichen, dass der Träger auf eine solche Weise den Entwickler bewegt, überträgt und elektrostatisch auflädt, dass er als Entwickler funktionell getrennt ist. Somit sind diese für eine gute Steuerbarkeit charakteristisch, und werden gegenwärtig allgemein verwendet. Insbesondere besitzen Entwickler, die Gebrauch machen von harzbeschichteten Trägern, umfassend ein Trägerkern-Material, dessen Oberfläche mit einem Harz beschichtet worden ist, das den Widerstand optimal macht, eine ausgezeichnete Steuerbarkeit der Ladung, und können relativ einfach verbessert werden in Abhängigkeit von der Umgebung oder der Stabilität im Laufe der Zeit.
Als Trägermaterialpartikel werden häufig Ferrit-Partikel verwendet, beispielsweise wegen des geringen Gewichts, der ausgezeichneten Fluidität und der besseren Steuerbarkeit der magnetischen Eigenschaften. Als entwickelndes Verfahren wurde früher eine Kaskaden-Entwicklung verwendet, allerdings herrscht gegenwärtig die Entwicklung einer magnetischen Bürste vor, die Gebrauch macht von einer magnetischen Walze als ein entwicklertragendes Element. Eine entwickelnde Vorrichtung, die diese Entwicklung der magnetischen Bürste anwendet, hat gewöhnlich einen entwickelnden Ärmel, der ein zylindrisches, ein entwicklertragendes Element ist, das intern bereitgestellt ist mit einer magnetischen Walze, umfassend einen magnetischen Körper mit mehreren magnetischen Polen. Auf der Oberfläche dieses entwickelnden Ärmels wird ein magnetischer Träger mit einem darauf angezogenem Toner getragen, und wird transportiert zu einer entwickelnden Zone, um eine Entwicklung durchzuführen. Auch in dieser Entwicklung der magnetischen Bürste wird gewöhnlich ein elektrisches Wechselstromfeld bei der entwickelnden Vorspannung angelegt, um die Effizienz der Entwicklung zu verbessern.
Zusätzlich ist in den letzten Jahren eine Technik vorangeschritten, die im Verlauf der Erzeugung von elektrostatisch latenten Bildern auf einem fotoempfindlichen Element von einem Laserstrahl von geringem Durchmesser zur Belichtung des fotoempfindlichen Elements Gebrauch macht. Dies hat zu einer Verfeinerung der elektrostatisch latenten Bilder gefügt. Gleichzeitig wurden Tonerpartikel und Trägerpartikel im Durchmesser kleiner gemacht, so dass elektrostatisch latente Bilder getreu entwickelt werden können, um eine höhere Bildqualität zu erreichen. Insbesondere wird häufig versucht, den durchschnittlichen Partikeldurchmesser des Toners zu verkleinern, um die Bildqualität zu verbessern.
Das Verkleinern der mittleren Partikeldurchmesser des Toners ist eine wirkungsvolle Maßnahme für das weitere Verbessern der Bildeigenschaften, insbesondere Körnigkeit und Reproduzierbarkeit von Zeichen, bringt aber Probleme mit sich hinsichtlich besonderer Einzelheiten der Bildqualität.
Zunächst verursacht die Verwendung eines Toners über einen langen Zeitraum eine Verunreinigung eines Trägers, d.h. „Tonerverbrauch", was zu einem Verringern der elektrischen Ladung führt, und Schleierbildung und Tonerzerstreuung verursacht. Ein derartiges Phänomen wird leicht verursacht durch das Verkleinern der mittleren Partikeldurchmesser des Toners. Dieses Phänomen tritt insbesondere dann auf, wenn Bildelementeinheiten der elektrostatisch latenten Bilder winzig gemacht werden.
Zweitens, in Fällen, bei denen Originale mit einem hohem Bildflächenprozentteil verwendet werden, kann ein solches Problem auftreten, dass es etwas Zeit in Anspruch nimmt, bis der Toner einheitlich aufgeladen wird, wenn dieser in einer großen Menge zugeführt wird, welches ein Phänomen ist, das verursacht wird durch eine Verringerung der Fluidität, verursacht durch Verkleinern des Partikeldurchmessers des Toners. Ein solches Phänomen, das fehlerhafte Bilder verursacht, ist insbesondere dann bemerkenswert, wenn mehrfarbige überlagerte Bilder erzeugt werden unter Verwendung eines Entwicklers vom Zweikomponenten-Typ, und muss verhindert werden. Über dieses Problem wurde lange im Zuge der Untersuchungen der Trägerbeständigkeit diskutiert, und ist bislang nicht gelöst worden.
Triboelektrisches Aufladen wird verursacht durch eine physikalische externe Kraft sie z.B. einem Kontakt oder einer Kollision eines Toners mit oder gegen den Träger, und somit können sowohl der Toner, als auch der Träger unausweichlich zerstört werden. Hinsichtlich des Toners beispielsweise kann ein externes Additiv, das an den Partikeloberflächen hinzugefügt worden ist, in die Tonerpartikel eingegraben werden, oder Tonerkomponenten können sich ablösen. Mit Bezug auf den Träger, so kann dieser kontaminiert werden durch Tonerkomponenten, einschließlich eines externen Additivs, oder, im Falle von harzbeschichteten Trägern, kann der Trägerbeschichtungsbestandteil abgenutzt oder zerstört werden. Ein derartiger Schaden macht es unmöglich, die anfängliche Leistung der Entwickler bei der Wiederholung des Kopierens aufrechtzuerhalten, um Schleierbildung, eine Kontaminierung innerhalb der Maschine und Schwankungen der Bilddichte zu verursachen.
Zur Lösung dieser Probleme wird versucht, den Träger in einer großen Menge zu verwenden. Unter den bestehenden Umständen wurden allerdings Träger mit einer ausreichenden Beständigkeit noch nicht erhalten.
Im entwickelnden System vom Zweikomponenten-Typ, wie offenbart in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 5-19632, wird ein Verfahren vorgeschlagen, in dem der entwickelnde Ärmel so gestaltet wird, dass er eine hohe Oberflächenrauigkeit besitzt, um die Tonertransportleistung zu verbessern.
Wenn allerdings der entwickelnde Ärmel nur eine große Oberflächenrauigkeit besitzt, kann die Oberfläche des Ärmels zerkratzt werden als Ergebnis von dessen Reibung mit dem Entwickler, oder der Toner kann in der unebenen Oberfläche eingegraben werden, was zu einer schlechten Beständigkeit führt. Wenn andererseits die Oberfläche des entwickelnden Ärmels so gestaltet wird, dass sie nur Freisetzungseigenschaften besitzt, um die Kontaminierung mit Tonern zu vermeiden, neigt die Oberfläche dazu, rutschig zu werden, so dass sie eine schlechte Transportleistung aufweist, was es für den Entwickler schwierig macht, in stabiler Weise zur entwickelnden Zone zugeführt zu werden. Dies kann einen lokalen Anstieg oder eine Abnahme der Tonerkonzentration (d.h. Mischungsverhältnis Toner-Träger) auf dem entwickelnden Ärmel verursachen, was zu unscharfen Bildern oder zu einer ungleichförmigen Bilddichte führt. Wenn andererseits die Oberfläche des entwickelnden Ärmels aus Hartmetall erzeugt wird, neigt das Beschichtungsmaterial auf den Oberflächen der Trägerpartikel dazu, sich abzulösen, um die Verschlechterung des Trägers zu beschleunigen. Ebenso kann die Verwendung eines Toners mit einer guten Fluidität die Abnahme des Reibungswiderstandes gegenüber dem entwickelnden Ärmel verursachen, so dass der Entwickler abrutschen kann und nicht ausreichend transportiert wird, und der Entwickler kann bei dem unteren Teil des entwickelnden Ärmels stagnieren, um leicht eine undichte Stelle des Entwicklers zu verursachen. Eine derartige undichte Stelle des Entwicklers kann im Wesentlichen nicht allein ausgeglichen werden durch bloßes Verbessern des Mechanismus der entwickelnden Zusammenbauten, daher besteht ein Problem darin, dass die Transportleistung, die dem entwickelnden Ärmel zurechenbar ist, weiter verbessert werden muss.
Darüber hinaus besteht in den letzten Jahren ein steigender kommerzieller Bedarf danach, dass die Kopiergeräte eine höhere Genauigkeit erreichen, und dass Bilder mit einer höheren Qualität erzeugt werden. Im vorliegenden technischen Gebiet wird versucht, den Durchmesser der Tonerpartikel kleiner zu machen, so dass Farbbilder in einer hohen Bildqualität erzeugt werden können. Das Verkleinern der Partikeldurchmesser des Toners resultiert allerdings in einem Anstieg der Oberfläche pro Gewichtseinheit, was eine hohe Ladungsmenge des Toners zur Folge hat. Dies wird begleitet von der Möglichkeit des Mangels der Bilddichte oder der Verschlechterung der Laufleistung.
Wenn Kopien eines Originals mit einem großen Bildflächenprozentteil kontinuierlich aufgenommen werden auf vielen Blättern, können scharfe Bilder mit einer guten Bildqualität erhalten werden im anfänglichen Stadium, aber der Randeffekt mit viel Schleierbildung kann in ernsthafter Weise auftreten, nachdem Kopien nach mehreren Dutzend oder Tausenden von Blättern aufgenommen wurden, was zu Bildern mit einer schlechten Gradation und Schärfe führt. Auch in dieser Hinsicht ist die Transportleistung des Entwicklers auf der entwickelnden Walze sehr wichtig.
Bisherige Berichte in der Absicht des Aufrechterhaltens einer hohen Bildqualität sind beispielhaft verkörpert durch die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2-877, die einen Toner offenbart, der Tonerpartikel enthält mit einer Größe von 5 μm oder kleiner in einer Menge von 17 bis 60 Zahlenprozent. Dies zeigt die starke Tendenz dazu, einen Toner mit kleineren Partikeldurchmessern herzustellen. In einem solchen Fall, wenn Originale, die einen großen Tonerverbrauch erfordern, wie in Originalfotographien, in kontinuierlicher Weise kopiert werden, kann die Partikelgrößenverteilung des Toners verändert werden, wenn Maßnahmen allein hinsichtlich der Richtung der Toner vorgenommen werden, was dauerhafte stabile Bilder erschwert.
Die offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. 51-3238, Nr. 58-144839 und Nr. 61-204646 schlagen einen mittleren Partikeldurchmesser und eine Partikelgrößenverteilung der Träger vor. Darunter nimmt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 51-3238 Bezug auf eine grobe Partikelgrößenverteilung. Auch die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 58-23032 offenbart einen Träger, der ein poröses Material mit vielen Poren umfasst. Allerdings neigt ein solcher Träger dazu, Tonerverbrauch zu verursachen, und erfüllt nicht notwendigerweise die Laufstabilität. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 8-95386 berichtet von einem Träger bei einer Entwicklungsposition, und der Oberflächenrauigkeit eines entwickelnden Ärmels.
Allerdings kann durch alleiniges Berücksichtigen solcher Maßnahmen der Träger nicht in dauerhafter Weise Triboelektrizität vermitteln, und erfüllt nicht notwendigerweise die Laufstabilität.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 7-98521 berichtet über eine Partikelgrößenverteilung und eine besondere Oberfläche eines Trägers. Dies ist allerdings noch ungenügend adaptierbar auf ein Hochgeschwindigkeitskopieren.
Heutzutage wird von Kopiergeräten erwartet, dass sie die Fähigkeit besitzen des Fortsetzens des Kopierens eines graphischen Bildes mit einem Bildflächenprozentanteil von 20% oder mehr, und die Fähigkeit des Verringerns des Randeffekts und des Beibehaltens der Gleichförmigkeit der Bilddichte einer Kopie auf einem Blatt.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 9-319161 offenbart, mit Bezug auf einen Träger, umfassend ein Kernmaterial, das darauf eine Harzschicht aus einem Matrixharz erzeugt hat, in dem spezielle feine wärmehärtende Harzpartikel dispergiert und eingebracht worden sind, wobei das Kernmaterial Formfaktoren SF-1 von 100 bis 145, und SF-2 von 100 bis 120 besitzt, wodurch einheitliche Beschichtungen mit Leichtigkeit erzeugt werden können zum Zeitpunkt der Harzbeschichtung, dass die Verteilung der elektrischen Ladungen im Toner eng gestaltet werden kann und auch der Toner von Impaktbildung abgehalten werden kann, so dass die Fähigkeit des Verleihens von Triboelektrizität beim Toner in stabiler Weise aufrechterhalten werden kann.
Allerdings wird bei dem in dieser Veröffentlichung offenbarten Träger die Partikelgrößenverteilung des Trägers mit der darauf erzeugten Harzbeschichtung nicht gesteuert, und eine weitere Verbesserung sollte durchgeführt werden hinsichtlich des Vermeidens der Trägeradhäsion bei, und der Trägerzerstreuung auf dem fotoempfindlichen Element.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 10-39549 werden bezüglich eines magnetischen beschichteten Trägers, umfassend magnetische Trägerkern-Partikel, die Metalloxidpartikel enthalten, und deren Partikeloberflächen mit einer Harzzusammensetzung beschichtet worden sind, zahlreiche physikalische Eigenschaften der magnetischen Trägerkern-Partikel und des magnetischen beschichteten Trägers angegeben. Insbesondere wird offenbart, dass der magnetische beschichtete Träger einen zahlengemittelten Partikeldurchmesser von 1 bis 100 μm aufweisen kann, und die Verteilung des kumulativen Wertes der Zahlenverteilung von Partikeln, die nicht größer als die Hälfte des Durchmessers des zahlengemittelten Partikeldurchmessers sind, 20 Zahlenprozent oder weniger beträgt, wodurch die Trägeradhäsion vermieden werden kann, und auch der magnetische beschichtete Träger kann einen Gestaltfaktor SF-1 von 100 bis 130 besitzen, wodurch der Entwickler eine gute Fluidität besitzen kann und eine überlegene Fähigkeit des Vermittelns von Triboelektrizität bei dem Toner aufweisen kann, die Gestalt der magnetischen Bürste einheitlich gestaltet werden kann bei den Entwicklungspolen, und Bilder mit einer hohen Bildqualität erhalten werden können.
Allerdings werden bei dem in dieser Veröffentlichung offenbarten Träger Oberflächeneigenschaften des Trägerkernmaterials nicht berücksichtigt, und es besteht noch Raum für eine weitere Verbesserung hinsichtlich der Entwicklertransportleistung und der Vermeidung der Trägerzerstreuung.
In konventionellen Verfahren für das Herstellen von Trägern ist es gängig, den Trägerwiderstand einzustellen. Weiter im Besonderen wird dies durchgeführt, um den scheinbaren Widerstand einheitlich zu gestalten durch Beschichtungspartikel mit einem Harz in einer hohen Menge bezüglich eines Kernmaterials mit einer großen Oberflächenunebenheit, mit einer großen spezifischen Oberfläche, und andererseits durch Beschichtungspartikel mit einem Harz in einer geringen Menge bezüglich eines Kernmaterials mit einer kleinen Oberflächenunebenheit, mit einer kleinen spezifischen Oberfläche.
Allerdings, wie obenstehend diskutiert, besteht ein steigender kommerzieller Bedarf nach dem Erreichen einer höheren Genauigkeit und einer höheren Bildqualität, und es wird versucht, den Tonerpartikeldurchmesser kleiner zu machen und Träger dazu zu bringen, einen kleinen Durchmesser zu besitzen in der Absicht einer Verbesserung einer Entwicklungseffizienz. Somit ist die Situation diejenige, dass eine Abweichung der Materialien nicht länger tolerierbar ist, und es wird versucht, einen Faktor zu finden, der den Schlüssel bildet, die Abweichung der Materialien gering zu halten. Keiner der bisherigen Offenbarungen kann eine Qualität erzeugen, die hoch genug ist, dass sie dem Laufen gerecht wird. Unter den bestehenden Umständen ist es schwierig, alle Bedingungen der hohen Bilddichte, der hohen Bildqualität und der guten Vermeidung von Schleierbildung und Trägeradhäsion zu erreichen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen harzbeschichteten Träger für Entwickler des Zweikomponenten-Typs bereitzustellen, der die obenstehend diskutierten Probleme löst, und einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der einen solchen Träger beinhaltet, und ein entwickelndes Verfahren, das vom Träger Gebrauch macht.
Weiter im Besonderen ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung das Bereitstellen eines harzbeschichteten Trägers für Entwickler vom Zweikomponenten-Typ, der fähig ist, eine stabile Ladungsmenge beizubehalten, um Kopien mit einer stabilen Bildqualität zu erhalten, ohne Verursachen einer Abnahme der Bilddichte und von unscharfen Bildern, selbst bei kontinuierlicher Verwendung über einen langen Zeitraum, und einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der einen solchen Träger beinhaltet, und ein entwickelndes Verfahren, das von dem Träger Gebrauch macht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen harzbeschichteten Träger für Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der kaum eine Verschlechterung verursacht, und in umfassender Weise in der Laufleistung verbessert worden ist, selbst wenn eine Hochgeschwindigkeitsentwicklung durchgeführt wird, und einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der einen solchen Träger beinhaltet, und ein entwickelndes Verfahren, das von dem Träger Gebrauch macht.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen harzbeschichteten Träger für Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der eine Verringerung der erforderlichen Trägermenge ermöglicht, und eine Miniaturisierung der entwickelnden Zusammenbauten ermöglicht, und einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der einen solchen Träger beinhaltet, und ein entwickelndes Verfahren, das von dem Träger Gebrauch macht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen harzbeschichteten Träger für Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der einen schnellen Anstieg des triboelektrischen Aufladens zwischen dem Toner und dem Träger verspricht, und einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereitzustellen, der einen solchen Träger beinhaltet, und ein entwickelndes Verfahren, das von dem Träger Gebrauch macht.
Für das Erreichen der obigen Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung einen harzbeschichteten Träger für Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereit, umfassend;
Trägerpartikel mit einem Trägerkern-Material und einer Beschichtung, die die Oberfläche des Trägerkern-Materials bedeckt;
wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent; und
das Trägerkern-Material eine BET-spezifische Oberfläche SW1 hat, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und der harzbeschichtete Träger eine BET-spezifische Oberfläche SW2 hat, wobei SW1 und SW2 dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und der harzbeschichtete Träger einem Formfaktor SF-1 des folgenden Ausdrucks (II) und einem Formfaktor SF-2 des folgenden Ausdrucks (III) genügt: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 110 ≤ SF-1 ≤ 160 (II) 105 ≤ SF-2 ≤ 150 (III)
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ bereit, der einen Toner und einen harzbeschichteten Träger umfasst;
wobei der harzbeschichtete Träger Trägerpartikel mit einem Trägerkernmaterial und eine Beschichtung umfasst, die die Oberfläche des Trägerkern-Materials bedeckt;
wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer im Partikeldurchmesser in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent; und
das Trägerkern-Material eine BET-spezifische Oberfläche SW1 hat, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und der harzbeschichtete Träger eine BET-spezifische Oberfläche SW2 hat, wobei SW1 und SW2 dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und der harzbeschichtete Träger einem Formfaktor SF-1 des folgenden Ausdrucks (II) und einem Formfaktor SF-2 des folgenden Ausdrucks (III) genügt: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 110 ≤ SF-1 ≤ 160 (II) 105 ≤ SF-2 ≤ 150 (III)
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein entwickelndes Verfahren bereit, umfassend die Schritte;
Rotieren eines entwickelnden Ärmels, der darauf einen Entwickler des Zweikomponenten-Typs mit einem Toner und einem Träger trägt; und
Entwickeln eines elektrostatisch, latenten Bildes, erzeugt auf der Oberfläche eines fotoempfindlichen Elements, durch die Verwendung des Toners des Entwicklers des Zweikomponenten-Typs;
wobei ein harzbeschichteter Träger, umfassend Trägerpartikel mit einem Trägerkern-Material und eine Beschichtung, die die Oberfläche des Trägerkern-Materials bedeckt, als Träger verwendet wird;
wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent; und
das Trägerkern-Material eine BET-spezifischen Oberfläche SW1 hat, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und der harzbeschichtete Träger eine BET-spezifische Oberfläche SW2 hat, wobei SW1 und SW2 dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und der harzbeschichtete Träger einem Formfaktor SF-1 des folgenden Ausdrucks (II) und einem Formfaktor SF-2 des folgenden Ausdrucks (III) genügt: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 110 ≤ SF-1 ≤ 160 (II) 105 ≤ SF-2 ≤ 150 (III)
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Figur ist ein Querschnitt eines Beispiels einer entwickelnden Vorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfinder haben umfangreiche Untersuchungen durchgeführt hinsichtlich der technischen Einzelheiten wie das „Erreichen einer höheren Bildqualität der zu bildenden Bilder", „Leistung des Bereitstellens von Ladung bei dem Toner, und entwickelnde Leistung, die dem Ablösen des Toners vom Träger zum Zeitpunkt der Entwicklung zurechenbar ist", „Trägeradhäsion bei dem fotoempfindlichen Element", „Trägerzerstreuung" und „Beständigkeit des harzbeschichteten Trägers". Als Ergebnis haben sie gefunden, dass die obigen technischen Aufgaben gelöst werden können durch;
Gestalten des Trägers auf diese Weise, dass er einen 50% Partikeldurchmesser besitzt, der 25 bis 70 μm klein ist, so dass die Bildqualität verbessert werden kann, und Trägerpartikel enthält, die kleiner sind als 22 μm im Partikeldurchmesser, in einer Menge von 0,1 bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält, die 62 μm oder größer im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 2 bis 35 Zahlenprozent, um eine scharfe Partikelgrößenverteilung aufzuweisen, so dass die Trägeradhäsion und die Trägerzerstreuung, welche Probleme sind, die von Trägern mit kleinem Partikeldurchmesser verursacht werden, vom Auftreten abgehalten werden;
Steuern der Gestalt des harzbeschichteten Trägers auf diese Weise, dass er einen Formfaktor SF-1 von 110 bis 160 und einen Formfaktor SF-2 von 105 bis 150 besitzt, so dass die Fluidität der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ, die problematisch ist in Trägern mit kleinem Partikeldurchmesser, von einem Verringern abgehalten werden kann, um den Anstieg des Aufladens des Toners zu verbessern; die Formfaktoren zeigen an, dass die Trägerpartikel nahezu kugelförmig sind, und auch deren Oberflächen eine geringe Unebenheit besitzen; und zusätzlich;
Einstellen des Unterschieds zwischen der BET-spezifischen Oberfläche SW1 eines Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und einer BET-spezifischen Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers, auf 80 bis 650 cm²/g, d.h. Verwenden eines Trägerkern-Materials mit einer glatten Oberfläche und Erzeugen der Beschichtung, so dass diese Oberflächeneigenschaften auch auf den Partikeloberflächen des harzbeschichteten Trägers aufrechterhalten werden können, so dass die Transportleistung des Toners und die Leistung des Bereitstellens von Ladung bei dem Toner verbessert werden können.
Weiter im Besonderen, im harzbeschichteten Träger der vorliegenden Erfindung;

(a) da der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser von 25 bis 70 μm hat, kann die magnetische Bürste, erzeugt auf dem entwickelnden Ärmel durch den Entwickler vom Zweikomponenten-Typ, so dicht sein, dass sie eine Entwicklung getreu dem latenten Bild ermöglicht, und somit können Bilder mit einer hohen Bildqualität erzeugt werden, aber andererseits neigt ein solcher Träger mit einem kleinen Partikeldurchmesser dazu, Trägeradhäsion bei, und Trägerzerstreuung auf dem fotoempfindlichen Element zu verursachen, und kann auch zu einem Entwickler mit einer geringen Fluidität führen, um ein Verringern der entwickelnden Leistung zu verursachen oder einen langsamen Anstieg des Aufladens des Toners, was zu lösende Probleme mit sich bringt. Allerdings;
(b) da der harzbeschichtete Träger Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält, die 62 μm oder größer im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 2 bis 35 Zahlenprozent, hat er eine scharfe Partikelgrößenverteilung, und die Trägeradhäsion und die Trägerzerstreuung, die Probleme sind, die bedingt werden durch Träger mit kleinem Partikeldurchmesser, können vom Auftreten abgehalten werden, um den Anstieg des Aufladens des Toners zu verbessern. Auch;
(c) da der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 110 bis 160 und einen Formfaktor SF-2 von 105 bis 150 hat, sind die Trägerpartikel nahezu kugelförmig in der Gestalt, und auch deren Oberflächen besitzen eine geringe Unebenheit, und somit kann die Fluidität der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ, die problematisch ist in Trägern mit kleinem Partikeldurchmesser, vom Verringern abgehalten werden, um den Anstieg des Aufladens des Toners zu verbessern. Ebenso;
(d) da die Differenz zwischen der BET-spezifischen Oberfläche SW1 eines Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers auf 80 bis 650 cm²/g festgelegt wird, d.h. weil diese Maßnahme, dass ein Trägerkern-Material mit einer glatten Oberfläche verwendet wird und die Beschichtung erzeugt wird, so dass sie diese Oberflächeneigenschaften auch auf der Partikeloberfläche des harzbeschichteten Trägers aufrechterhalten kann, kann die Transportleistung des Toners und die Leistung des Bereitstellens von Ladung bei dem Toner verbessert werden.

Wegen der Kombination dieser Merkmale steuert der harzbeschichtete Träger der vorliegenden Erfindung bei zur Erzeugung von qualitativ hochwertigen Bildern mit einer hohen Bilddichte, und die vom anfänglichen Stadium an frei von Schleierbildung sind, und selbst nach dem Durchlaufen auf vielen Blättern, und verspricht auch eine gute Transportleistung des Entwicklers auf dem entwickelnden Ärmel, selbst nach dem Durchlaufen von vielen Blättern, somit kann eine Undichtheit des Entwicklers in Folge von Ablösen des Entwicklers von dem entwickelnden Ärmel und die Tonerzerstreuung in dem entwickelnden Zusammenbau kaum auftreten, selbst nach Durchlaufen von vielen Blättern.
Die Erfinder haben gefunden, dass die gesamte Partikelgestalt und der Oberflächenzustand des harzbeschichteten Trägers einen hohen Einfluss haben auf die Transportleistung der Toner und die Fluidität der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ.
Eine solche gesamte Partikelgestalt und der Oberflächenzustand des harzbeschichteten Trägers kann repräsentiert werden durch die Formfaktoren SF-1 und SF-2, basierend auf statistischen Mitteln, genannt Bildanalyse, die quantitativ in einer hohen Präzision die Fläche analysieren, die maximale Durchmesserlänge und die Gestalt der Trägerbilder, beobachtet mit einem Mikroskop.
In der vorliegenden Erfindung wird ein harzbeschichteter Träger verwendet mit Formfaktoren SF-1 von 110 bis 160, und SF-2 von 105 bis 150. Er kann vorzugsweise besitzen SF-1 von 115 bis 150, und SF-2 von 110 bis 140, und weiter bevorzugt SF-1 von 125 bis 145 und SF-2 von 115 bis 140.
SF-1 und SF-2, welche die Formfaktoren angeben, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Werte, erhalten durch zufälliges Sammeln von 100 Partikeln des Trägers durch Verwendung von FE-SEM (S-800, ein abtastendes Elektronenmikroskop, hergestellt von Hitachi, Ltd.), Einführen von deren Bildinformation in einen Bildanalysator (LUZEX 3; hergestellt von Nireco K.K.) über ein Interface, um eine Analyse durchzuführen, und Berechnen der Daten gemäß dem folgenden Ausdruck. Die erhaltenen Werte sind definiert als die Formfaktoren SF-1 und SF-2. Formfaktor SF-1 = (MXLNG)2/AREA × π/4 × 100wobei MXLNG eine absolute maximale Länge eines Trägerpartikels darstellt, und AREA eine projizierte Fläche eines Trägerpartikels darstellt.
Der Gestaltfaktor SF-2 bezieht sich auf einen Wert, erhalten durch Berechnung gemäß dem folgenden Ausdruck. Gestaltfaktor SF-2 = (PERIME)2/AREA × 1/4π × 100wobei PERIME eine periphere Länge eines Trägerpartikels darstellt, und AREA eine projizierte Fläche eines Trägerpartikels darstellt.
Wie aus diesen definierten Ausdrücken ersichtlich, ist SF-1 ein numerischer Wert, erhalten, wenn das Quadrat der Länge eines Trägerpartikels geteilt wird durch die projizierte Fläche des Trägerpartikels, und der erhaltene Wert multipliziert wird mit π/4, und wird weiter multipliziert mit 100. Je dichter der Trägerpartikel bei einer Kugel ist, desto näher ist der erhaltene Wert bei 100. Andererseits, je geringer er ist, desto größer ist der Wert. Mit anderen Worten, dies drückt die maximale Länge und die minimale Länge eines Trägerpartikels aus. SF-2 ist ein numerischer Wert, erhalten, wenn das Quadrat der peripheren Länge eines projizierten Bildes eines Trägerpartikels geteilt wird durch die projizierte Fläche des Trägerpartikels, und der erhaltene Wert multipliziert wird mit 1/4π, und weiter mit 100 multipliziert wird. Je dichter der Trägerpartikel bei einer Kugel ist, desto dichter ist der erhaltene Wert bei 100. Je komplizierter die periphere Gestalt des Trägerpartikels ist, desto größer ist der Wert. Mit anderen Worten, dies drückt die Oberfläche des Trägerpartikels aus (d.h. die Unebenheit). Wenn der Partikel eine perfekte Kugel ist, gilt SF-1 = SF-2 = 100.
Der Formfaktor SF-1 gibt den Grad der Kugelförmigkeit der Trägerpartikel an. Mit einem Anstieg dieses numerischen Wertes geht die Gestalt von kugelförmig in amorph über. SF-2 gibt den Grad der Unebenheit oder die Unregelmäßigkeit der Trägerpartikel an. Mit einem Anstieg dieses numerischen Wertes wird die Unebenheit der Oberfläche der Trägerpartikel größer.
Wenn der harzbeschichtete Träger Formfaktoren SF-1 größer als 160, oder SF-2 größer als 150, hat, kann der Entwickler eine instabile Transportleistung besitzen, was zu einer schlechten Laufleistung führt.
Ein harzbeschichteter Träger mit einem Formfaktor SF-1, geringer als 110, gestaltet den Entwickler so, dass er eine sehr gute Transportleistung besitzt, ist allerdings nachteilig angesichts der Verschlechterung der Tonerpartikeloberflächen. Der Grund hierfür ist unklar, und es wird angenommen, dass der Toner dazu neigt, dem Druck aus dem Träger ausgesetzt zu werden, weil der letztere eine zu hohe, scheinbare Dichte hat. Wenn SF-2 innerhalb des Bereichs von 105 bis 150 ist, kann der Träger eine hohe Fluidität haben und den Austausch der elektrischen Ladungen bei Kontakt mit dem Toner beschleunigen, was die Ladungsmenge des Toners auf ein geeignetes Niveau der Ladungsmenge bei einem frühen Stadium bringt.
Wenn SF-1 größer als 150 ist, kann der Entwickler eine instabile Transportleistung, wie obenstehend beschrieben, besitzen, was zu einer Verschlechterung der Stabilität der Ladungsmenge und der Stabilität der Bilder führt. Auch wenn SF-2 außerhalb des obigen Bereiches ist, kann der Entwickler nicht dessen Leistung, wie im Falle von SF-1, gewährleisten. Der Träger wird weiter verbessert in der Fluidität, wenn er eine rundere Partikelgestalt annimmt. Das gleiche gilt auch für den Entwickler, in dem der Toner in gemischter Weise vorliegt. Somit wird die Wahrscheinlichkeit des Kontaktes des Toners mit dem Träger höher, wenn der Träger eine rundere Partikelgestalt hat, was zu einem schnelleren Aufladen führt. Allerdings besitzen Trägerpartikel, die nahezu eine perfekte Kugelform besitzen, eine kleine spezifische Oberfläche, und sind daher nachteilhaft mit Bezug auf die Leistung des Bereitstellens von Ladung, somit ist es schwierig, elektrostatisch eine große Menge Toner aufzuladen, mit einer kleinen Menge Träger. Somit werden Träger mit SF-2 geringer als 105 nicht bevorzugt, weil solche Träger, auch wenn aus dem gleichen Material hergestellt, eine so hohe scheinbare Dichte besitzen, dass sie dazu neigen, eine hohe Wirkung bei dem Zeitpunkt des Bewegens zu ergeben. Wenn SF-2 größer als 150 ist, kann der Entwickler eine instabile Transportleistung besitzen, wie obenstehend beschrieben, und zusätzlich dazu kann ein Tonerverbrauch auf den Trägerpartikeloberflächen in ernsthafter Weise auftreten, was zu einem Verringern der Aufladbarkeit führt, was Schleierbildung und Tonerzerstreuung verursacht.
Der harzbeschichtete Träger der vorliegenden Erfindung hat einen 50% Partikeldurchmesser von 25 bis 70 μm, und vorzugsweise von 30 bis 55 μm, angesichts der Bereitschaft der Ladungssteuerung des Toners und der Mischungseigenschaften des Toners. Weiter im Besonderen haben solche mit einem 50% Partikeldurchmesser, der größer als 70 μm ist, eine kleine spezifische Oberfläche, und sind nachteilhaft hinsichtlich der Leistung des Bereitstellens von Ladung bei dem Toner. Solche mit einem 50% Partikeldurchmesser, der kleiner als 25 μm ist, enthalten zu viele Trägerpartikel mit kleinen Partikeldurchmessern, und können mit Bezug auf die Trägerzerstreuung in Frage gestellt werden.
Der harzbeschichtete Träger der vorliegenden Erfindung enthält Trägerpartikel, die im Partikeldurchmesser kleiner als 22 μm sind, in einer Menge von 0,1 bis 20 Zahlenprozent, und enthält auch Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 bis 35 Zahlenprozent, wodurch die Trägeradhäsion bei, und die Trägerzerstreuung auf dem fotoempfindlichen Element vom Auftreten abgehalten werden können.
Als bevorzugte Partikelgrößenverteilung kann der harzbeschichtete Träger Trägerpartikel enthalten, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,4 bis 20 Zahlenprozent, und weiter bevorzugt von 1 bis 20 Zahlenprozent, Trägerpartikel enthalten, die im Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm sind, in einer Menge von nicht mehr als 3 Zahlenprozent, Trägerpartikel enthalten, die im Partikeldurchmesser 62 μm oder größer sind, in einer Menge von 2 bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthalten mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von nicht mehr als 10 Zahlenprozent.
Wenn die Trägerpartikel, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einem Anteil von mehr als 20 Zahlenprozent vorliegen, neigt der Träger dazu, auf dem fotoempfindlichen Element (Trommel) zu zerstreuen, um fehlerhafte Bilder zu verursachen. Wenn die Trägerpartikel, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einem Anteil von weniger als 0,1 Zahlenprozent vorliegen, kann der Träger keine ausreichend große spezifische Oberfläche besitzen, um in der Leistung des Bereitstellens von Ladung schlecht zu werden, was leicht eine Tonerzerstreuung verursacht.
Wenn die Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einem Anteil von mehr als 35 Zahlenprozent vorliegen, kann Tonerzerstreuung auftreten. Wenn Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einem Anteil von weniger als 2 Zahlenprozent vorliegen, kann der Entwickler eine schlechte Fluidität besitzen.
Auch wenn die Trägerpartikel, die kleiner als 16 μm im Partikeldurchmesser sind, in einem Anteil von mehr als 3 Zahlenprozent vorliegen, zeigt der Träger leicht die gleiche Tendenz wie in dem Fall, wenn die Trägerpartikel, die im Partikeldurchmesser kleiner als 22 μm sind, in einem Anteil von mehr als 20 Zahlenprozent vorliegen.
Auch wenn Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer in einem Anteil von mehr als 10 Zahlenprozent vorliegen, zeigt der Träger leicht die gleiche Tendenz wie in dem Fall, wenn die Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einem Anteil von mehr als 35 Zahlenprozent vorliegen.
Messung der Partikelgrößenverteilung des Trägers: Ein Microtrack-Partikelgrößenanalysator vom SRA-Typ (hergestellt von Nikkiso K.K.) wird als Vorrichtung für das Messen der Partikelgrößenverteilung des Trägers verwendet. Der Messungsbereich wird festgelegt auf 0,7 bis 125 μm, und der 50% mittlere Partikeldurchmesser (D₅₀) und die Partikelgrößenverteilung werden bestimmt.
Die Erfinder haben auch gefunden, dass die Beziehung zwischen einer BET-spezifischen Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung von dem harzbeschichteten Träger entfernt worden ist, und einer BET-spezifischen Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers in starker Weise mit der Aufrechterhaltung einer hohen Bildqualität zusammenhängt.
Weiter im Besonderen, in der vorliegenden Erfindung, genügt die Beziehung zwischen einer BET-spezifischen Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung von dem harzbeschichteten Träger entfernt worden ist, und einer BET-spezifischen Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers nach dem Beschichten, d.h. im Zustand des Verwendetwerdens, dem folgenden Ausdruck (I). Dies ist wichtig, um sowohl die Transportleistung, als auch die Leistung des Bereitstellens von Ladung zu erreichen. 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I)
Sie kann vorzugsweise dem folgenden Ausdruck (IV) genügen, weiter bevorzugt dem folgenden Ausdruck (V), noch weiter bevorzugt dem folgenden Ausdruck (VI), und insbesondere bevorzugt dem folgenden Ausdruck (VII). Dies ermöglicht ein Erreichen einer besseren Transportleistung. 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 520 (cm2/g) (IV) 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 500 (cm2/g) (V) 150 ≤ SW1 – SW2 ≤ 450 (cm2/g) (VI) 180 ≤ SW1 – SW2 ≤ 400 (cm2/g) (VII)
Wenn der Wert SW1 – SW2 weniger als 80 ist, bedeutet dies, dass die Oberfläche des Trägerkerns glatt ist, oder dass das Beschichtungsmaterial in einer sehr geringen Quantität vorliegt. Der erstere Fall kann zu einer zu großen Ladungsquantität führen, um ein Phänomen der Abnahme der Bilddichte zu verursachen, und auch eine Verschlechterung des Toners zu verursachen. Der letztere Fall kann zu einem fehlerhaften Aufladen führen, um Hintergrund-Schleierbildung und Tonerzerstreuen zu verursachen. Das heißt, wenn die Partikeloberfläche des Trägers zu glatt ist, neigt der Toner dazu, von der Kollision zwischen den Trägerpartikeln zum Zeitpunkt des Bewegens beeinflusst zu werden, was zu einer zu großen Ladungsmenge und auch zu einer Neigung dazu führt, die Verschlechterung des Toners zu verursachen. Wenn der Wert SW1 – SW2 mehr als 650 beträgt, ist das Beschichtungsmaterial im Überschuss auf den Unregelmäßigkeiten des Trägerkern-Materials vorhanden, um ein Verringern einer Transportleistung des Entwicklers zu verursachen, und ebenfalls leicht eine Tonerzerstreuung zu verursachen.
In der vorliegenden Erfindung kann die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung von dem harzbeschichteten Träger entfernt worden ist, vorzugsweise 600 bis 1300 cm²/g betragen, weiter bevorzugt 700 bis 1050 cm²/g, und noch weiter bevorzugt 830 bis 960 cm²/g.
Wenn SW1 größer als 1300 cm²/g ist, kann das Beschichtungsmaterial in Höhlungen gelangen, um es für das Beschichtungsmaterial zu erschweren, in einheitlicher Weise auf den Partikeloberflächen vorhanden zu sein, was leicht dazu führt, die aufladende Leistung uneinheitlich zu machen. Wenn SW1 kleiner als 600 cm²/g ist, sind die Partikeloberflächen so übermäßig glatt, dass die Beschichtungsschicht eine geringe Adhäsion besitzt, um leicht ein Problem in der Laufleistung zu verursachen.
In der vorliegenden Erfindung ist die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers vorzugsweise 450 bis 1000 cm²/g, weiter bevorzugt von 500 bis 900 cm²/g, und noch weiter bevorzugt von 500 bis 700 cm²/g.
Wenn SW2 größer als 1000 cm²/g ist, haben der Zustand der Trägerpartikeloberflächen und der Zustand der Beschichtung einen Mangel an Glattheit, was leicht zu einem Verursachen eines Problems in der Transportleistung des Entwicklers führt, und verursacht, dass der Entwickler in einigen Fällen entweicht. Wenn SW2 kleiner als 450 cm²/g ist, haben die Trägerpartikel eine so kleine spezifische Oberfläche, dass eine Abnahme der Leistung des Bereitstellens von Ladung verursacht wird, was zu einer Tonerzerstreuung führt.
Zum Entfernen der Beschichtung von dem harzbeschichteten Träger wird der harzbeschichtete Träger auf 850°C an der Luft erwärmt und danach abgekühlt, gefolgt von Waschen mit einem Lösungsmittel (Methylethylketon).
Die BET-spezifische Oberfläche des harzbeschichteten Trägers und eines Trägerkern-Materials ist gezeigt als Wert, gemessen durch Einzelpunkt-Bestimmung unter Verwendung einer eine BET-spezifische Oberfläche messenden Einrichtung (FLOW SORB II2300, hergstellt von Shimadzu Corporation).
Der harzbeschichtete Träger der vorliegenden Erfindung umfasst ein Trägerkern-Material, dessen Oberfläche mit einer Beschichtung bedeckt ist, die mindestens ein Harz hat.
Als Trägerkern-Material (Trägerkern-Partikel), verwendet in dem harzbeschichteten Träger, können magnetische Partikel wie Eisen-, Magnetit- oder Ferrit-Partikel verwendet werden. Insbesondere Ferrit-Partikel können vorzugsweise verwendet werden.
In dem harzbeschichteten Träger der vorliegenden Erfindung kann der Wert SW1 in der vorliegenden Erfindung gesteuert werden durch Verändern der Oberflächeneigenschaften der Trägerkern-Partikel. Die Ferrit-Partikel, ein Trägerkern-Material, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, werden gewöhnlich erhalten durch Vermischen der Materialien und wahlweise Calcinierung und Pulverisierung, gefolgt von Brennen. Um die Oberflächeneigenschaften der Partikel zu modifizieren, kann die Temperatur zum Zeitpunkt des Brennens verändert werden. SW1 kann auch gesteuert werden durch Verändern der Brennatmosphäre oder der Trägerformulierung oder durch Hinzufügen eines Additivs wie ein Metalloxid. Es bestehen keine besonderen Einschränkungen.
Genauer gesagt kann beispielsweise in den später beschriebenen Beispielen in der Herstellung von Ferrit-Partikeln das Brennen vorzugsweise durchgeführt werden bei einer Temperatur, die konventionell 900°C oder geringer ist, die festgelegt wird auf höher als 1050°C bis 1300°C. Ebenso kann zum Beschleunigen des Kristallwachstums das Brennen vorzugsweise durchgeführt werden für eine Zeit von 4 bis 9 Stunden, was zwei- oder dreimal die konventionelle Brenndauer von 2 bis 3 Stunden ist. Auch wird zur Vermeidung, dass Partikel eine gegenseitige Koaleszenz eingehen, und um die Partikel in der Größe weniger verschieden zu machen, bevorzugt, ein Brennen in mehreren Stufen durchzuführen, in dem das Brennen einmal durchgeführt wird bei einer geringen Temperatur, um eine Desintegrierung durchzuführen, gefolgt von einem Hauptbrennen bei einer hohen Temperatur.
Zur Steuerung des Wertes von SW1 und zur Steuerung des Wertes des spezifischen Volumenwiderstandes des harzbeschichteten Trägers können die Ferrit-Partikel vorzugsweise eine Zusammensetzung besitzen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: (MnO)_x(MgO)_y(Fe₂O₃)_z wobei x + y + z = 100 Mol%. Ein Teil von MnO, MgO und Fe₂O₃ ist substituiert mit mindestens SrO oder SnO₂, die Ferrit-Partikel können weiter bevorzugt dem Ausdruck genügen 9 Mol% ≤ x + y + z ≤ 100 Mol%.
Bei Verwenden der Ferrit-Partikel als das Trägerkern-Material, wobei der Wert SW1 geregelt wurde durch Modifizieren von deren Gestalt und der Oberflächeneigenschaften, kann die Beschichtung erzeugt werden auf diesem Trägerkern-Material, während des Steuerns zahlreicher Bedingungen wie die Zusammensetzung des Harzes, das das Beschichtungsmaterial bildet (Beschichtungsharz), die Schichtdicke der Beschichtung und die Weise der Erzeugung der Beschichtung, somit kann der harzbeschichtete Träger mit den gewünschten Formfaktoren erhalten werden.
Als Beschichtungsharz, verwendet für das Erzeugen der Beschichtung in dem harzbeschichteten Träger der vorliegenden Erfindung, sind verwendbar thermoplastische Harze und wärmehärtende Harze zahlreicher Arten, wie beispielhaft verkörpert durch Polystyrolharze, Polyacryl- oder Polymethacrylharze, Polyolefinharze, Polyamidharze, Polycarbonatharze, Polyetherharze, Polysulfonharze, Polyesterharze, Epoxyharze, Polybutyralharze, Harnstoffharze, Urethanharze, Silikonharze und Teflonharze, und Gemische von diesen, sowie Copolymere, Blockcopolymere, Pfropfcopolymere und Polymermischungen von diesen Harzen. Für das Steuern der Aufladungsleistung können auch Harze mit polaren Gruppen zahlreicher Typen verwendet werden. Für das Steuern der Ladungsmenge und das Verbessern der Adhäsion bei dem Kernmaterial können Kupplungsmittel von zahlreichen Arten verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird angesichts der Leistung des Bereitstellens von Ladung bei dem Toner und der Adhäsion bei dem Trägerkern-Material bevorzugt, Silikonharze zu verwenden.
Ein Silikonharz (Alkoxysiloxan), dargestellt durch die folgende allgemein Formel (I) wird bevorzugt.
wobei R¹, R², R³ und R⁴ jeweils eine Alkylgruppe darstellen, und n eine ganze Zahl von 2 oder mehr darstellt.
In dem Alkoxysiloxan, dargestellt durch die obige allgemeine Formel (I), können spezielle Beispiele der Gruppen R¹ bis R⁴ vorzugsweise solche sein mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wie Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, eine iso-Propylgruppe und eine Butylgruppe. Besonders bevorzugt sind Methylgruppen und Ethylgruppen, insbesondere Methylgruppen. Die ganze Zahl n kann vorzugsweise 2 bis 100 sein, und weiter bevorzugt 2 bis 30, und insbesondere bevorzugt 3 bis 15.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Alkoxysiloxan kann ein Gemisch von Alkoxysiloxanen mit verschiedenen ganzen Zahlen n in der allgemeinen Formel (I) sein. In einem solchen Fall kann das Gemisch insbesondere bevorzugt ein mittleres Molekulargewicht von 250 bis 4000 haben, insbesondere von 300 bis 3000. Das Alkoxysiloxan, dargestellt durch die obige allgemeine Formel (I), kann erhalten werden durch Ermöglichen, dass ein Metall-Silizium mit einem Alkohol reagiert, um ein Tetraalkoxysilan zu synthetisieren, und weiteres Polymerisieren.
In der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, ein modifiziertes Silikonharz zu verwenden. Verwendbar sind modifizierte Silikonharze wie Alkyd-modifizierte, Epoxy- modifizierte, Acryl-modifizierte, Polyester-modifizierte, Phenol-modifizierte, Melanin-modifizierte oder Urethan-modifizierte.
In der Absicht des Verbesserns der Adhäsion des Harzes bei dem Trägerkern-Material kann vorzugsweise ein Silankupplungsmittel in Kombination verwendet werden. Als das Silankupplungsmittel können bekannte Mittel verwendet werden. Das Silankupplungsmittel bezieht sich auf eine Organosilicon-Verbindung, das im gleichen Molekül eine funktionelle Gruppe hat, die fähig ist, bereitwillig mit einer anorganischen Gruppe zu reagieren wie -SiX₃ oder -SiX₂ (wobei X einen hydrolysierbaren Substituenten wie eine Alkoxygruppe oder eine Halogengruppe darstellt) und eine funktionelle Gruppe, die fähig ist, bereitwillig zu reagieren mit einer organischen Gruppe wie Vinylgruppe, Epoxygruppe, Aminogruppe, Acryloyl- oder Methacryloyl-Gruppe oder Mercapto-Gruppe.
Als spezielle Beispiele kann es einschließen Trichlorovinylsilan, Trimethoxyvinylsilan, Triethoxyvinylsilan, Tris(2-methoxyethoxy)vinylsilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, 3-(2,3-Epoxypropoxy)propyltrimethoxysilan, 3-(2,3-Epoxypropoxy)propylmethyldiethoxysilan, 3-(2,3-Epoxypropoxy)propyltriethoxysilan, 3-Methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilan, 3-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilan, 3-Methacryloyloxypropyltriethoxysilan, 3-(2-Aminoethylamino)propylmethyldimethoxysilan, 3-(2-Aminoethylamino)propyltrimethoxysilan, 3-(2-Aminoethylamino)propyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Anilinpropyltrimethoxysilan, 3- Chloropropyltrimethoxysilan und 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan.
Als Verfahren des Beschichtens des Harzes kann das Beschichtungsharz aufgelöst werden in einem Lösungsmittel, das fähig ist, das Harz aufzulösen, um eine Harzlösung herzustellen, und diese Lösung kann auf den Trägerkern-Partikeln beschichtet werden durch nasses Beschichten wie Sprühen oder Eintauchen, aber trockenes Beschichten, das nicht von einem Lösungsmittel Gebrauch macht, kann auch verwendet werden. Beispielsweise kann in einem Herstellungsverfahren, in dem feines Harzpulver dazu gebracht wird, an den Trägerkern-Partikeln anzuhaften und danach durch Erwärmen geschmolzen wird, der Formfaktor gesteuert werden durch Verändern des Partikeldurchmessers und der Schmelzbedingungen des feinen Harzpulvers. Es bestehen keine besonderen Einschränkungen bei dem Mittel hierfür.
Das in einem solchen trockenen Beschichten verwendete feine Harzpulver kann von jedem Typ sein, ohne eine besondere Einschränkung. Genau genommen sind verwendbar Polyolefinharze wie Polyethylen und Polypropylen; Polyvinylharze wie Polystyrol, Acrylharz, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, Polyvinylcarbazol, Polyvinylether und Polyvinylketon, und Polyvinylidenharz; Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer; Styrol-Acrylsäure-Copolymer; gerade Silikonharze, umfassend einen Organosiloxan-Linker, oder modifizierte Produkte hiervon; Fluorharze wie Polytetrafluorethylen, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid und Polychlortrifluorethylen; Polyesterharze; Polyurethanharze; Polycarbonatharze; Phenolharze; Aminoharze wie Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Melaminharz, Benzoguanaminharz, Harnstoffharz und Polyamidharz; und Epoxyharze.
Diese feinen Harzpulver können in geeigneter Weise solche sein mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,05 bis 5 μm, und vorzugsweise 0,05 bis 2 μm. Als deren Partikelgestalt kann jede der pulverisierten und der kugelförmigen verwendet werden. Die Formfaktoren des harzbeschichteten Trägers können auch gesteuert werden durch Steuern der Bedingungen für das Beschichten der Trägerpartikel, ohne nur auf den Partikeldurchmesser des feinen Harzpulvers angewiesen zu sein.
Das Lösungsmittel, das verwendbar ist im nassen Beschichten, kann beispielsweise einschließen Alkohole wie Methanol und Isopropanol, und Toluol, Xylol, Methylethylketon und Methylisobutylketon.
Die Formfaktoren des harzbeschichteten Trägers in der vorliegenden Erfindung können auch gesteuert werden durch Steuern des Beschichtungsgewichtes von dessen Beschichtungsschicht.
Die Beschichtungsschicht kann vorzugsweise in einem Beschichtungsgewicht von 0,1 bis 5,0 Gew.-% vorliegen, und weiter bevorzugt von 0,1 bis 3,3 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Trägerkern-Partikel. Wenn das Beschichtungsgewicht weniger als 0,1 Gew.-% ist, kann die Beschichtung nicht sehr effizient sein, was zu einer schlechten Umgebungsbeständigkeit führt. Wenn andererseits das Beschichtungsgewicht mehr als 5,0 Gew.-% beträgt, auch wenn der elektrische Widerstand des Trägers ansteigt mit einem Anstieg im Beschichtungsgewicht der Beschichtung, basierend auf dem Gewicht der Trägerkern-Partikel, kann eine schlechte Fluidität dazu führen, dass es unmöglich wird, die Bildeigenschaften zu steuern, und kann auch erschweren, die Eigenschaften der spezifischen Oberfläche des harzbeschichteten Trägers in der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
In der vorliegenden Erfindung wird zur Bestimmung des Beschichtungsgewichtes der Beschichtung des harzbeschichteten Trägers der harzbeschichtete Träger auf 850°C an der Luft erwärmt, und danach abgekühlt, gefolgt von Waschen mit einem Lösungsmittel (Methylethylketon), und das Beschichtungsgewicht wird bestimmt aus dem Prozentteil des Gewichtverlustes vor und nach dem Erwärmen, unter Verwendung einer Thermowaage (TGA: TGA-7-Typ, hergestellt von Perkin-Elmer Corporation).
Wenn das Beschichtungsgewicht der Beschichtung des harzbeschichteten Trägers im Entwickler des Zweikomponenten-Typs bestimmt wird, wird es auf einem harzbeschichteten Träger gemessen, erhalten durch Entfernen des Toners von dem Entwickler des Zweikomponenten-Typs durch Verwendung eines oberflächenaktiven Stoffes.
Wenn der Formfaktor SF-2 größer als 150 ist, kann das Beschichtungsgewicht zu klein sein, oder die Unebenheit der Oberfläche des Trägerkern-Materials kann zu groß sein, um eine ausreichende Beschichtungsdicke zu gewährleisten, so dass der Entwickler eine geringe Fluidität haben kann, um leicht auf dem entwickelnden Ärmel in einer ungleichförmigen Weise beschichtet zu werden, oder ein Entweichen des Entwicklers zu verursachen. Zur gleichen Zeit kann die Rate des triboelektrischen Aufladens oder die Aufladestabilität zerstört werden, um leicht eine Tonerzerstreuung zu verursachen.
Durch Steuern von SF-1 und SF-2 innerhalb der obigen Bereiche können die Bildeigenschaften in einem guten Zustand beibehalten werden, ohne Zerstören der Fluidität und der Transporteigenschaft des Toners und des Trägers.
Als Ergebnis umfassender Studien hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften des entwickelnden Ärmels haben die Erfinder des Weiteren gefunden, dass das Verhältnis des mittleren Partikeldurchmessers des Trägers zu dem mittleren Partikeldurchmesser des Toners und die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels einen hohen Einfluss auf die Transporteigenschaft hat.
Weiter im Besonderen kann in der vorliegenden Erfindung, für das Erreichen von sowohl der Transporteigenschaft, als auch der Leistung des Bereitstellens von Ladung, die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels, und X/C, was das Verhältnis des massegemittelten Partikeldurchmessers des Toners (D4) X zu dem 50% Partikeldurchmesser C des Trägers, vorzugsweise dem folgenden Ausdruck (VIII) genügen, und weiter bevorzugt dem folgenden Ausdruck (IX) genügen. 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 11 × Rz (VIII) 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 8 × Rz (IX)
Wenn sie innerhalb der obigen Bereiche sind, kann der Reibwiderstand zwischen dem Toner und dem entwickelnden Ärmel höher gemacht werden, und der Entwickler kann vorzugsweise transportiert werden, somit kann der Entwickler daran gehindert werden, bei einer einen Entwickler sammelnden Öffnung zu entweichen, auch wenn ein Toner mit einer guten Fluidität verwendet wird.
Wenn der Trägerpartikeldurchmesser C größer als der Tonerpartikeldurchmesser X ist, hat der Träger eine relativ kleine spezifische Oberfläche, und somit ist die Toleranz gegenüber Tonerzerstreuung und Schleierbildung gering. Wenn der Trägerpartikeldurchmesser C kleiner als der Tonerpartikeldurchmesser X ist, ist das Aufladen leicht niedriger in einer Umgebung von hoher Feuchtigkeit.
Wenn der Wert X/C × 100 kleiner als (2 × Rz) ist, wird eine Kraft, die dem Träger zuschreibbar ist, leicht auf dem entwickelnden Ärmel angewandt, und somit kann die Transportleistung so umfassend verändert werden während eines Betriebs über einen langen Zeitraum, dass der Toner nur unzureichend bewegt wird, was eine Abnahme der Tonerkonzentration verursacht, oder der Toner kann ein fehlerhaftes Aufladen untergehen, um Schleierbildung zu verursachen. Wenn andererseits der Wert X/C × 100 größer als (11 × Rz) ist, neigt der Entwickler dazu, auf dem entwickelnden Ärmel abzugleiten, was leicht zu dem Verursachen von Tonerstreuung führt. Auch neigt der Entwickler dazu, uneben auf dem entwickelnden Ärmel zu werden, um beispielsweise Filmbildung des Toners auf dem fotoempfindlichen Element zu verursachen, was zu einer kurzen Lebensdauer des fotoempfindlichen Elements führt. Solche Probleme können in unerwünschter Weise auftreten.
Die Oberflächenrauigkeit Rz bezieht sich auf eine Zehnpunkte-Durchschnittsrauigkeit, und kann gemessen werden beispielsweise durch Verwenden eines Surfcorder SE-30H, hergestellt von Kosaka Kenkyusho. Diese Zehnpunkte-Durchschnittsrauigkeit reflektiert die Tiefe der feinen Unregelmäßigkeiten auf einer festen Oberfläche.
Um in der vorliegenden Erfindung die Transportleistung des Entwicklers zu verbessern, kann der harzbeschichtete Träger vorzugsweise beiden der folgenden Ausdrücke (IV) und (IX) genügen. 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 520 (cm2/g) (IV) 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 8 × Rz (IX)
Wie obenstehend beschrieben macht die vorliegende Erfindung den Reibwiderstand zwischen dem Träger und dem entwickelnden Ärmel höher, so dass der Entwickler vorzugsweise transportiert werden kann, und ein überschüssiges Aufladen sich nicht ereignet.
Hinsichtlich der für den entwickelnden Ärmel verwendeten Materialien bestehen keine besonderen Einschränkungen, solange sie solche sind, die in gewöhnlichen entwickelnden Zusammenbauten verwendet werden, und nichtmagnetische Materialien wie Edelstahl, Aluminium und Keramik und beschichtete Materialien von diesen können verwendet werden. Auch bestehen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Gestalt des entwickelnden Ärmels.
Angesichts der Beständigkeit kann dessen Oberfläche vorzugsweise mit einem Harz beschichtet sein. Als Binderharze, verwendet in solchen Harzschichten, können allgemein bekannte Harze verwendet werden. Beispielsweise sind thermoplastische Harze verwendbar wie Styrolharze, Vinylharze, Polyethersulfonharze, Polycarbonatharze, Polyphenylenoxidharze, Polyamidharze, Fluorharze, Celluloseharze und Acrylharze; und thermo- oder fotohärtende Harze wie Epoxyharze, Polyesterharze, Alkydharze, Phenolharze, Melaminharze, Polyurethanharze, Harnstoffharze, Silikonharze und Polyimidharze.
Insbesondere bevorzugt werden diejenigen mit ausgezeichneten Freisetzungseigenschaften wie Silikonharze und Fluorharze, und solche mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften wie Polyethersulfon, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyamid, Phenol, Polyester, Polyurethan, Styrolharze und Acrylharze.
Bei dem Beschichten mit einem solchen Harz ist es wirkungsvoll, Partikel im Harz zu dispergieren, um eine viel bessere aufladende Stabilität zu erreichen. Insbesondere ist es sehr wirkungsvoll, leitfähige Partikel zu dispergieren wie Kohlenstoff und Metallpulver. Genauer gesagt können solche Partikel einschließen allgemein bekannte feine leitfähige Pulver, beispielhaft verkörpert durch Pulver von leitfähigen Metallen wie Kupfer, Nickel, Silber und Aluminium, oder Legierungen hiervon; leitfähige Mittel vom Metalloxid-Typ wie Antimonoxid, Indiumoxid, Zinnoxid und Titanoxid; und leitfähige Mittel vom Kohlenstoff-Typ wie amorpher Kohlenstoff, Ofenruß, Lampenschwarz, Thermalruß, Acetylenschwarz und Kanalruß.
In der vorliegenden Erfindung kann die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels eingestellt werden auf den obigen Bereich beispielsweise durch Sandstrahlen, Furchung, Schleifen und Index-Spar-Verarbeiten (index saver processing). Als Alternative kann wie obenstehend beschrieben die Oberfläche beschichtet werden mit dem Harz, und in das Harz kann eingebettet werden ein Füllstoff wie ein Metallpulver. Somit kann der Reibwiderstand des entwickelnden Ärmels verbessert werden zu einem gewünschten Zustand.
Die vorliegende Erfindung ist besonders wirkungsvoll, wenn sie angewendet wird bei einem Toner, der so gestaltet wird, dass er einen kleinen mittleren Partikeldurchmesser hat, und eine große Oberfläche pro Gewichtseinheit hat.
Genaugenommen, wenn der massegemittelte Partikeldurchmesser (D4) dargestellt ist durch X (μm), und die zahlenbasierenden Zahlenprozente Tonerpartikel von 4,00 μm oder kleiner im Partikeldurchmesser, bestimmt aus der Zahlenverteilung, dargestellt ist durch Y (Zahlenprozent), kann der Toner eine Partikelgrößenverteilung besitzen, wobei X und Y die folgenden Bedingungen erfüllen: –4X + 30 ≤ Y ≤ –16X + 155; und 3,5 ≤ X ≤ 8,5;und der Toner kann vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllen: 4,5 ≤ X ≤ 8,5.
Das Gestalten der Tonerpartikel auf diese Weise, dass sie einen kleinen Partikeldurchmesser besitzen, ermöglicht die Erzeugung von Bildern einer hohen Qualität, die getreu reproduziert werden auf elektrostatisch latenten Bildern. Allerdings hat ein feinpulvriger Toner mit einem kleinen Partikeldurchmesser, beispielsweise einem Partikeldurchmesser von 4,00 μm oder kleiner, eine so starke Adhäsion, dass er leicht auf dem fotoempfindlichen Element verbleibt, ohne durch ein Reinigen nach der Übertragung entfernt zu werden, und seine Tonerpartikel können auf dem fotoempfindlichen Element schmelzhaften, oder in einer Vorrichtung, die von einem kontaktaufladenden Element Gebrauch macht, kann das kontaktaufladende Element kontaminiert werden, um ein fehlerhaftes Aufladen zu verursachen. Es wurde auch gefunden, dass ein Gestalten der Tonerpartikel auf eine solche Weise, dass sie einen kleinen Partikeldurchmesser besitzen, eine so große spezifische Oberfläche zur Folge hat, dass der Toner fest an dem Träger anhaftet, um leicht ein fehlerhaftes Aufladen infolge der Träger-Kontaminierung zu verursachen.
Der Toner, der die obige Partikelgrößenverteilung zufriedenstellt, kann auch in hohem Maße von einem Zerstreuen zum Zeitpunkt des Fixierens abgehalten werden. Ein derartiges Zerstreuen des Toners wurde in Frage gestellt in Tonern, die einen kleineren Partikeldurchmesser besitzen, um Bilder originalgetreu zu erzeugen.
X (μm), das größer als 8,5 ist, wird nicht bevorzugt infolge einer schlechten Reproduzierbarkeit pro Punkt. Ein X, das kleiner als 3,5 ist, wird nicht bevorzugt, weil der Entwickler dazu neigt, ein Aufladen zu durchlaufen, was leicht ein Problem der Abnahme der Bilddichte verursacht. Ein Y (Zahlenprozent), das kleiner als –4X + 30 ist, wird nicht bevorzugt wegen einer schlechten Reproduzierbarkeit pro Punkt, ähnlich dem Fall, wenn X größer als 8,5 ist, was zu einer niedrigen Auflösung führt. Ein Y (Zahlenprozent), das größer als –16X + 155 ist, wird nicht bevorzugt, weil Schleierbildung viel stärker auftritt in Nicht-Bildflächen, oder der Toner kann auf dem fotoempfindlichen Element schmelzhaften, oder das kontaktaufladende Element kontaminieren, um ein fehlerhaftes Aufladen zu verursachen.
Der massegemittelte Partikeldurchmesser und die Partikelgrößenverteilung des Toners werden gemessen unter Verwendung eines Coulter-Counter-Model-TA-II oder Coulter-Multisizer (hergestellt von Coulter Electronics, Inc.). Als eine elektrolytische Lösung wird eine wässrige 1%ige NaCl-Lösung vorbereitet unter Verwendung von reinem Natriumchlorid. Beispielsweise kann ISOTON R-II (erhältlich bei Coulter Scientific Japan Co.) verwendet werden. Eine Messung wird durchgeführt durch Hinzufügen von 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Stoffes als Dispergiermittel, vorzugsweise einem Alkylbenzolsulfonat, zu 100 bis 150 ml der obigen wässrigen elektrolytischen Lösung, und weiterem Hinzufügen von 2 bis 20 mg einer Probe, die vermessen werden soll. Die elektrolytische Lösung, in der die Probe suspendiert worden ist, wird einem Dispergieren unterzogen für etwa eine Minute bis etwa drei Minuten in einer Ultraschall-Dispersionsmaschine. Die Volumenverteilung und die Zahlenverteilung werden berechnet durch Messen des Volumens und der Anzahl der Tonerpartikel mit Partikeldurchmessern von 2 μm oder größer, mittels des obigen Coulter-Counter-Model-TA-II, unter Verwendung einer Apertur von 100 μm als dessen Apertur. Danach werden die Werte gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt, welche der auf Gewicht basierende, massegemittelte Partikeldurchmesser sind (D4: der Mittelwert jedes Kanals wird verwendet als der repräsentative Wert für jeden Kanal), bestimmt aus der Volumenverteilung und dem zahlenbasierenden Anteil der Partikel mit Partikeldurchmessern von 4,00 μm oder kleiner, bestimmt aus der Zahlenverteilung.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Toner enthält mindestens ein Binderharz und einen Farbstoff.
Es bestehen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Art des Binderharzes für den in der vorliegenden Erfindung verwendeten Toner. Beispielsweise sind verwendbar Homopolymere von Styrol und Derivaten hiervon wie Polystyrol und Polyvinyltoluol; Styrolcopolymere wie Styrol-p-Chlorostyrol-Copolymer, Styrol-Vinyltoluolcopolymer, Styrol-Vinylnaphthalencopolymer, Styrol-Acrylatcopolymer, Styrol-Methacrylatcopolymer, Styrol-Methyl-α-Chloromethacrylatcopolymer, Styrol-Acrylnitrilcopolymer, Styrol-Methylvinylethercopolymer, Styrol-Ethylvinylethercopolymer, Styrol-Methylvinylketoncopolymer, Styrol-Butadiencopolymer, Styrol-Isoprencopolymer und Styrol-Acrylnitril-Indencopolymer; Polyvinylchlorid, Phenolharze, Phenolharze mit natürlichem Harz modifiziert, Maleinsäureharze mit natürlichem Harz modifiziert, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Silikonharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Furanharze, Epoxyharze, Xylolharze, Polyvinylbutyral, Terpenharze, Cumaron-Indenharze, und Petroleumharze. Vernetzte Styrolharze sind auch bevorzugt als Binderharze. Es ist möglich, weiter einen Säurebestandteil einzuführen wie Maleinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure oder eine Alkenylbernsteinsäure. Die Harze können hergestellt werden mittels bekannter Verfahren, ohne eine besondere Einschränkung, solange die gewünschte Molekulargewichtsverteilung erhalten wird.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Binderharz kann ein Polymer sein, das vernetzt worden ist mit einem vernetzbaren Monomer, wie unten beispielhaft ausgeführt.
Das vernetzbare Monomer kann beispielsweise einschließen aromatische Divinylverbindungen, wie beispielhaft verkörpert durch Divinylbenzol und Divinylnaphthalen; Diacrylatverbindungen, verbunden mit einer Alkylkette, wie beispielhaft verkörpert durch Ethylenglykoldiacrylat, 1,3-Butylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,5-Pentandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglykoldiacrylat, und die obigen Verbindungen, deren Acrylatrest ersetzt worden ist durch ein Methacrylat; Diacrylatverbindungen, verbunden mit einer Alkylkette, die eine Etherbindung enthält, wie beispielhaft verkörpert durch Diethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Polyethylenglykol-#400-diacrylat, Polyethylenglykol-#600-diacrylat, Dipropylenglykoldiacrylat, und die obigen Verbindungen, deren Acrylatrest ausgetauscht worden ist durch ein Methacrylat; Diacrylatverbindungen, verbunden mit einer Kette, die enthält eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung, wie beispielhaft verkörpert durch Polyoxyethylen(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat, Polyoxyethylen(4)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat, und die obigen Verbindungen, deren Acrylatrest ausgetauscht worden ist durch ein Methacrylat; und Diacrylatverbindungen vom Polyestertyp, wie beispielhaft verkörpert durch MANDA (Handelsname; erhältlich bei Nippon Kayaku Co., Ltd.). Polyfunktionelle vernetzbare Monomere können einschließen Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Oligoesteracrylat, und die obigen Verbindungen, deren Acrylatrest ausgetauscht worden ist durch ein Methacrylat; Triallylcyanurat und Triallyltrimellitat. Jedes dieser vernetzbaren Monomere kann vorzugsweise verwendet werden in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 5 Gew.-%, und weiter bevorzugt von etwa 0,03 bis etwa 3 Gew.-%, basierend auf 100 Gew.-% der anderen Monomerbestandteile.
Als Farbstoffe, geeignet für die Aufgabe der vorliegenden Erfindung können alle bekannten Farbstoffe und Pigmente verwendet werden, wie beispielhaft verkörpert durch Kupferphthalocyanin, unlösliches Azo, Disazogelb, Antrachinon-Pigmente, Chinacridonpigmente und in Öl lösliche Disazo-Farbstoffe.
Insbesondere bevorzugte Pigmente schließen ein C.I. Pigment Yellow 17, C.I. Pigment Yellow 1, C.I. Pigment Yellow 12, C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment Yellow 14, C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Red 2, C.I. Pigment Red 3, C.I. Pigment Red 17, C.I. Pigment Red 22, C.I. Pigment Red 23, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red Blue 15, C.I. Pigment Red Blue 16, und ein Kupferphthalocyaninpigment, welches ein Ba-Salz des Phthalocyanin-Gerüstes ist, das substituiert worden ist mit zwei oder drei Carboxybenzamidomethyl-Gruppen.
Farbstoffe schließen ein C.I. Solvent Red 49, C.I. Solvent Red 52 und C.I. Solvent Red 109.
Die Beispiele sind allerdings keineswegs darauf beschränkt, und Farbstoffe, die einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt worden sind, um sie hydrophob zu machen, können auch verwendet werden.
Mit Bezug auf gelbe Toner, die in empfindlicher Weise die Transmission von OHP-Filmen reflektieren, kann der Farbstoff enthalten sein in einer Menge von 12 Gewichtsteilen oder weniger, und vorzugsweise 0,5 bis 7 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Binderharzes. Wenn er in einer Menge von mehr als 12 Gewichtsteilen vorliegt, kann die Reproduzierbarkeit schlecht sein mit Bezug auf Grün und Rot, welches die mischenden Farben von Gelb sind, und Fleischfarbe als Bilder.
Mit Bezug auf andere Magenta- und Cyan-Toner kann der Farbstoff enthalten sein in einer Menge von 15 Gewichtsteilen oder weniger, und vorzugsweise 0,1 bis 9 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Binderharzes.
Im Toner kann eingefügt werden ein magnetisches Material, das beispielsweise einschließt Magnetit, Ferrit und Eisenoxide, und die nicht notwendigerweise eingefügt werden müssen.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Ladungssteuerungsmittel weiter im Toner wahlweise enthalten sein. Beispielsweise sind verwendbar Metallkomplexsalze von Monoazofarbstoffen, Metallkomplezsalze von Salicylsäure, Alkylsalicylsäuren, Dialkylsalicylsäuren oder Naphthoesäure, Nigrosin-Verbindungen und organische quartäre Ammoniumsalze, sind aber nicht darauf eingeschränkt. Um eine gute aufladende Leistung beizubehalten, kann es einschließen Monoazometallverbindungen als wirkungsvolle Verbindungen, und kann einschließen Monoazo-Eisenkomlexe als bevorzugte Verbindungen. Azo-Eisenkomplexe können insbesondere in Bindern mit Säurebestandteilen eine gewünschte Dispersion erreichen, wegen der intermolekularen gegenseitigen Wirkung.
In dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Toner können ein anorganisches Feinpulver oder ein hydrophobes anorganisches Feinpulver vermischt werden, um die Umgebungsstabilität, die Aufladungsstabilität, die entwickelnde Leistung, die Fluidität und die Lagerungsstabilität zu verbessern. Beispielsweise kann jedes von feinem Siliziumdioxidpulver, feinem Titanoxidpulver und feinem Aluminiumoxidpulver allein oder in Kombination verwendet werden. Besonders angesichts der Stabilität der Ladungsmenge des Toners gegenüber der umgebungsbedingten Schwankung wird bevorzugt, feines Titanoxidpulver und/oder feines Aluminiumoxidpulver zu verwenden.
Weiter im Besonderen ist dies der Fall, weil Siliziumdioxid eine starke negative Aufladbarkeit hat, und Aluminiumoxid oder Titanoxid beinahe neutrale Aufladbarkeit besitzen, und somit ist Siliziumdioxid nachteilhaft angesichts der umgebungsbedingten Stabilität.
Diese Feinpulver können vorzugsweise einer hydrophoben Behandlung ausgesetzt werden. Das Behandlungsmittel kann verwendet werden in einem Behandlungsgewicht, das von 0,1 bis 300 reicht, und vorzugsweise von 0,5 bis 150%, basierend auf dem Gewicht des Feinpulvers. Als Behandlungsverfahren wird gewöhnlich verwendet ein Verfahren, in dem das obige Behandlungsmittel (Polymer), das in einem gewöhnlichen Lösungsmittel aufgelöst worden ist, zu dem Feinpulver hinzugefügt wird, um die Oberflächenbeschichtung zu bewirken, und danach wird das Lösungsmittel durch Trocknen entfernt. In einem besonderen Verfahren kann die Behandlung vorzugsweise durchgeführt werden unter Verwendung eines Beschichters wie einem Knetbeschichter, einem Sprühtrockner, einem thermischen Verarbeiter oder einem Beschichter eines verflüssigten Fundaments. Bevorzugt wird ein Verfahren, in dem das Feinpulver behandelt wird durch Hydrolysieren eines Kupplungsmittels unter Dispergieren des Pulvers in mechanischer Weise in einer Lösung, so dass es einen primären Partikeldurchmesser besitzt. In der vorliegenden Erfindung wird besonders bevorzugt, eine Oberflächenbehandlung mit zwei Arten von Lösungsmitteln durchzuführen, die verschiedene Löslichkeiten des Kupplungsmittels besitzen. Eine solche stufenweise Hinzufügung von Lösungsmitteln, in denen ein hydrophobes Behandlungsmittel in feinem Aluminiumoxidpulver dispergiert worden ist, ist ein Beispiel einer Maßnahme, durch die die speziellen physikalischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung vermittelt werden können, die Erfindung ist darauf allerdings nicht eingeschränkt.
Die Feinpulver können auch einer hydrophoben Behandlung unterzogen werden mit zwei oder mehr hydrophoben Behandlungsmitteln. Beispielsweise können zwei Arten von Kupplungsmitteln wie n-C₄H₉-Si- (OCH₃)₃ und n-C₁₂H₂₅-Si-(OCH₃)₃ vermischt werden und als hydrophobe Behandlungsmittel verwendet werden, um die hydrophobe Behandlung durchzuführen, wobei das hydrophobe Behandlungsmittel, das Kohlenstoffatome in einer geringen Anzahl besitzt, mit Hydroxygruppen auf der Partikeloberfläche des externen, zusätzlichen Feinpulvers reagiert. Als nächstes reagieren nichtreagierte Hydroxygruppen auf den Partikeloberflächen des Feinpulvers mit dem hydrophoben Behandlungsmittel, das Kohlenstoffatome in einer großen Anzahl besitzt. Auf diese Weise kann die Adhäsion der hydrophoben Behandlungsmittel, die auf den Partikeloberflächen des Feinpulvers anhaften, gesteuert werden.
Wenn notwendig, kann nach dem Trocknen das behandelte Produkt auch pulverisiert werden, gefolgt von einer Klassierung. Es bestehen keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Bedingungen, wenn ein solches Verfahren angewandt wird.
In der vorliegenden Erfindung können die verwendbaren hydrophoben Behandlungsmittel beispielsweise die folgenden einschließen: Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und Alkylmethoxysilane wie Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan und Octyltrimethoxysilan. Es ist auch möglich, Alkylchlorsilane zu verwenden wie Methyltrichlorsilan, Octyltrichlorsilan und Dimethyldichlorsilan, Hexamethyldisilazan oder Silikonöl in Kombination.
In der vorliegenden Erfindung wird besonders bevorzugt ein Kupplungsmittel, das dargestellt wird durch die allgemeine Formel: CnH2+1-Si-(OCmH2m+1)3 wobei n 4 bis 12 ist, und m 1 bis 3 ist. Wenn n in der allgemeinen Formel kleiner als 4 ist, kann die Behandlung mit Leichtigkeit durchgeführt werden, kann aber zu einer ungenügenden hydrophoben Eigenschaft führen. Wenn n größer als 12 ist, kann eine ausreichende hydrophobe Eigenschaft erreicht werden, allerdings können Partikel des extern hinzugefügten Feinpulvers zu einer Koaleszenz führen, um ein Herabsetzen der Reaktivität zu verursachen, was zu einer geringen Leistung des Bereitstellens von Ladung führt. Wenn m größer als 3 ist, kann die Reaktivität zu gering sein für eine ausreichende hydrophobe Behandlung.
Das extern hinzugefügte Feinpulver kann behandelt werden, so dass es eine hydrophobe Eigenschaft von 30% bis 90% besitzt. Wenn es eine hydrophobe Eigenschaft von weniger als 30% hat, kann die Ladungsmenge in hohem Maße niedriger sein als Ergebnis des Belassens in einer Umgebung von hoher Feuchtigkeit über einen langen Zeitraum, was es erforderlich macht, einen ladungsbeschleunigenden Mechanismus bereitzustellen, um unausweichlich die Vorrichtung kompliziert zu machen. Wenn es dagegen eine hydrophobe Eigenschaft von höher als 90% besitzt, kann es schwierig sein, das Aufladen des extern hinzugefügten Feinpulvers zu steuern, was zu einem unerwünschten Aufladen des Toners in einer Umgebung von geringer Feuchtigkeit führt.
In der vorliegenden Erfindung können die anorganischen Feinpartikel oder die hydrophoben anorganischen Feinpartikel, wie oben erwähnt, vorzugsweise verwendet werden in einer Menge von 1,0 bis 10 Gewichtsteilen, und weiter bevorzugt von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Tonerpartikel.
Andere Additive als die vorstehend erwähnten können wahlweise hinzugefügt werden zu dem Toner der vorliegenden Erfindung.
Die Additive sind beispielsweise Feinpartikel, die als Ladungshilfsmittel tätig sind, ein Leitfähigkeit bereitstellendes Mittel, ein die Fluidität bereitstellendes Mittel, ein Anti-Anbackungsmittel, ein Freisetzungsmittel, verwendet zum Zeitpunkt des Heißwalzenfixierens, ein Schmiermittel oder ein Schleifmaterial.
Bevorzugt sind Schmiermittel, wie beispielhaft verkörpert durch Teflon, Zinkstearat und Polyvinylidenfluorid; Schleifmittel wie beispielhaft verkörpert durch Ceroxid, Siliziumcarbid und Strontiumtitanat, Stoffe, die die Fluidität gewährleisten wie beispielhaft verkörpert durch Titanoxid und Aluminiumoxid (insbesondere wird ein hydrophobes bevorzugt); Anti-Anbackungsmittel; Stoffe, die die Leitfähigkeit gewährleisten, wie beispielhaft verkörpert durch Carbon Black, Zinkoxid, Antimonoxid und Zinnoxid; und weiße Feinpartikel und schwarze Feinpartikel mit entgegengesetzter Polarität, die in einer kleinen Menge verwendet werden als Verbesserer der entwickelnden Leistung.
Die extern hinzugefügten Partikel wie feine Harzpartikel, anorganische Feinpartikel oder hydrophobe anorganische Feinpartikel, die in den Tonerpartikeln vermischt sind, können vorzugsweise verwendet werden in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, und weiter bevorzugt von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Tonerpartikel.
Der Toner kann beispielsweise hergestellt werden durch gutes Vermischen der Tonerbestandteile mittels einer vermischenden Vorrichtung, danach Schmelzkneten des resultierenden Gemisches mittels eines Wärmekneters wie einer Heißwalze, einem Kneter oder einem Extruder, und danach Abkühlen des resultierenden gekneteten Produktes, um es zu verfestigen, gefolgt von Pulverisierung und Klassierung. Als ein anderes Verfahren ist ebenso verwendbar ein Polymerisationsverfahren, das Tonerpartikel in einem Lösungsmittel erzeugt. Es bestehen keine besonderen Einschränkungen. Als ein Trocknungsverfahren kann der Toner hergestellt werden durch Kneten und Pulverisierung, und als ein Nassverfahren, durch Suspensionspolymerisation, Grenzflächenpolymerisation oder eingetauchtes Trocknen. Dieses Kneten kann durchgeführt werden unter Verwendung einer bekannten Wärmeknetmaschine, die im Besonderen einschließen kann Dreiwalzentypen, Einfachschraubentypen, Doppelschraubentypen und Banburymischer-Typen.
Die Vorrichtung zur Tonerpulverisierung kann beispielsweise einschließen Kolloidmühlen, Ulmax, Jet-O-Mizer, KTM (Krypton, Turbo-Mühlen und Jet-Mühlen vom I-Typ). Nach dem Schritt der Pulverisierung ist es möglich, ein Hybridisierungssystem zu verwenden (hergestellt von Naka Kikai Seisakusho), ein Mechanofusionssystem (hergestellt von HOSOKAWA Micron K.K.) oder ein Kriptronsystem (hergestellt von Kawasaki Heavy Industries, Ltd.).
Eine entwickelnde Vorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird nachstehend beschrieben.
1 zeigt einen Querschnitt eines Beispiels der entwickelnden Vorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In 1 bezeichnet Bezugsnummer 1 eine fotoempfindliche Trommel, die sich in der Richtung eines Pfeils dreht, und auf ihrer Oberfläche eine fotoempfindliche Schicht besitzt, umfassend Se, Cds, amorphes Silizium oder einen organischen Fotoleiter, und auf deren Oberfläche ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt wird durch Hilfe eines aufladenden Zusammenbaus (nicht gezeigt) und einer Belichtungseinrichtung (nicht gezeigt). Bezugsnummer 2 bezeichnet einen entwickelnden Ärmel, der als ein einen Entwickler tragendes Element dient. Bezugsnummer 3 bezeichnet eine magnetische Walze, die stationär im Inneren des entwickelnden Ärmels 2 bereitgestellt wird, und mehrere magnetische Pole N und S in der Umfangsrichtung besitzt. Ein Entwickler wird getragen durch den entwickelnden Ärmel 2 und einer Magnetwalze 3, und der entwickelnde Ärmel 2 dreht sich in der Richtung eines Pfeils, der in der Zeichnung gezeigt ist, hinsichtlich der stationären Magnetwalze 3, um den Entwickler zu transportieren. Die magnetischen Pole N und S der Magnetwalze 3 stehen magnetisiert bei einer geeigneten magnetischen Flussdichte, und eine magnetische Bürste, die den Entwickler umfasst, wird erzeugt mit Hilfe der erzeugten magnetischen Kraft. Bezugsnummer 4 bezeichnet ein Regulierungselement für das Regulieren der Höhe und der Menge der magnetischen Bürste; und 5 bezeichnet ein Gehäuse der entwickelnden Vorrichtung. Bezugsnummern 11 und 12 bezeichnen Zuführungswalzen, die den. Entwickler zirkulieren; 6 bezeichnet eine Partitionsplatte; und 7 bezeichnet eine einen Entwickler sammelnde Öffnung, die ein Problem der Undichtheit des Entwicklers verursachen kann. Bezugsnummer 8 bezeichnet eine entwickelnde Zone.
Der Toner, der der Vorrichtung zugeführt wird, wird ausreichend bewegt und vermischt mit dem Träger mittels den Zuführungswalzen 11 und 12, die in der Richtung des Pfeils gedreht werden, um ein triboelektrisches Aufladen zu bewirken, und wird ebenfalls auf den entwickelnden Ärmel 2 gegeben. Die Oberflächendistanz zwischen dem entwickelnden Ärmel und der fotoempfindlichen Trommel 1 wird auf einen bestimmten Abstand festgelegt (beispielsweise 0,6 mm). Wenn das elektrostatisch latente Bild auf der fotoempfindlichen Trommel 1 entwickelt wird, wird die magnetische Bürste, erzeugt auf der Oberfläche des entwickelnden Ärmels 2, bewegt zusammen mit dem entwickelnden Ärmel unter Vibrieren mit den Veränderungen der magnetischen Flussdichte, wenn sich der entwickelnde Ärmel 2 dreht, und entwickelt das elektrostatisch latente Bild mit dem Toner während des glatten Hindurchgehens durch den Spalt bei der entwickelnden Zone 8. Hierbei kann zur Durchführung der Entwicklung vorzugsweise eine Vorspannung gegenüber dem entwickelnden Ärmel und dem Substrat der fotoempfindlichen Trommel 1 angelegt werden.
Der Entwickler, der den Tonerbestandteil bei der entwickelnden Zone 8 verbraucht hat, wird weiter in dem Zustand transportiert, in dem die Trägerkonzentration hoch ist, und wird wiederholt mit dem Entwickler, der eine hohe Tonerkonzentration hat, vermischt.
In der vorliegenden Erfindung wird durch Anwenden der vorstehend beschriebenen Anordnung die aufladende Geschwindigkeit der Tonerpartikel verbessert, und der Verteilungsbereich der elektrischen Ladungen im Toner kann schmal werden, auf diese Weise können vervielfältigte Bilder mit einer stabilen Bildqualität erhalten werden unter Beibehalten einer stabilen Ladungsmenge. Da der Träger Formfaktoren innerhalb eines besonderen Bereiches besitzt, hat der Träger eine Fluidität und kann somit mehr Möglichkeiten des Kontaktaufladens mit dem Toner besitzen, so dass ein Entwickler, der in gleichförmiger Weise aufladbar ist und bei einer hohen Geschwindigkeit aufladbar ist, erhalten werden kann, der stärker als je zuvor an eine Bewegung bei höherer Geschwindigkeit anpassungsfähig ist. Ebenso können sich die Beschichtungen der Trägerpartikel weniger ablösen und geringer abnutzen, und der Toner kann gegen den Träger bei einer geringen Kraft kollidieren, und somit kann der Toner kaum dessen Verschlechterung verursachen, und der Träger kann seine ladungsbereitstellende Fähigkeit über einen langen Zeitraum aufrechterhalten.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich anhand von Beispielen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die folgenden Beispiele beschränkt.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers AA
20 Mol% CuO, 15 Mol% ZnO und 65 Mol% Fe₂O₃ wurden vermischt und danach pulverisiert mittels einer nassen Kugelmühle, gefolgt von Granulierung unter Verwendung eines Granulierers (Sprühtrockner) und danach Brennen bei etwa 1190°C für 8 Stunden. Das resultierende gebrannte Produkt wurde aufgelöst, gefolgt von Klassierung, um ein Trägerkern-Material AA zu erhalten mit einem 50% Partikeldurchmesser von 41 μm. Acryl-modifiziertes Silikonharz (KR9706, erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) wurde verdünnt mit Methylethylketon (MEK), um eine Beschichtungslösung herzustellen mit einem Feststoffanteil von 5%. Danach wurden 12 Gewichtsteile dieser Beschichtungslösung und 100 Gewichtsteile des Trägerkern-Materials AA vermischt und in einen mischenden Rührapparat gegeben, der in der Lage ist, eine trocknende Behandlung unter verringertem Druck unter Wärmezuführung durchzuführen, um die Kernpartikel mit dem Harz durch vermischendes Rühren zu beschichten, gefolgt von Erwärmen bei 190°C für 25 Minuten, um das Beschichtungsharz zu härten. Danach wurden die somit beschichteten Partikel aufgelöst mittels eines Pulverisierers, und danach klassiert unter Verwendung eines Siebs mit einer Maschengröße von 75 μm, gefolgt von einer magnetischen Trennung, um Bestandteile mit geringer Magnetkraft abzutrennen, um auf diese Weise einen harzbeschichteten Träger AA zu erhalten. Der harzbeschichtete Träger AA hatte einen Formfaktor SF-1 von 138 und SF-2 von 124. Zur Messung wurde ein Entwickler vom Zweikomponenten-Typ, der später beschrieben wird, eine Mischung des harzbeschichteten Trägers und eines Toners behandelt mit einem oberflächenaktiven Stoff, verdünnt mit reinem Wasser, um den Toner abzutrennen. Danach wurde der verbleibende Träger auf 850°C an der Luft erwärmt und danach abgekühlt, und danach mit MEK gewaschen, um das Beschichtungsharz zu entfernen (Beschichtungsschicht). Das Trägerkern-Material nach Entfernen der Beschichtungsschicht hatte eine spezifische Oberfläche (SW1) von 895 cm²/g.
Der harzbeschichtete Träger AA hatte eine spezifische Oberfläche (SW2) von 592 cm²/g, somit betrug der Wert SW1 – SW2 303 cm²/g.
Herstellungsbeispiel der harzbeschichteten Träger BB bis SS
Trägerkern-Materialien BB bis SS wurden in der gleichen Weise erhalten wie in der Herstellung des Trägerkern-Materials AA, mit der Ausnahme, dass die Granulierungsbedingungen, die Brenntemperatur und die Klassierungsbedingungen verändert wurden. Unter Verwendung der Trägerkern-Materialien BB bis SS, die so erhalten wurden, wurden harzbeschichtete Träger BB bis TT in der gleichen Weise erhalten wie der harzbeschichtete Träger AA, mit der Ausnahme, dass die Menge des Beschichtungslösungsmittels (Harzauflösung) und die Menge des Beschichtungsharzes verändert wurden.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers UU
Der harzbeschichtete Träger UU wurde in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers AA erhalten, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungslösung vertauscht wurde mit einer Beschichtungslösung, hergestellt durch Hinzufügen von γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan in einer Menge von 12 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Anteils des festen Harzes.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers VV
Trägerkern-Material VV wurde erhalten in der gleichen Weise wie in der Herstellung des Trägerkern-Materials AA, mit der Ausnahme, dass die Materialien hierfür vertauscht wurden mit 35 Mol% MnO, 14 Mol% MgO und 1 Mol% SrCO₃ und 50 Mol% Fe₂O₃, und Al₂O₃ wurde weiter hinzugefügt in einer Menge von 0,3 Mol%. Der harzbeschichtete Träger VV wurde erhalten in der gleichen Weise wie der harzbeschichtete Träger AA, mit der Ausnahme, dass das Trägerkern-Material W, das erhalten wurde, mit dem Harz beschichtet wurde durch Verwenden der Beschichtungslösung, verwendet im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers AA.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers WW
Der harzbeschichtete Träger WW wurde erhalten in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers AA, mit der Ausnahme, dass das Trägerkern-Material W, erhalten im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers W, beschichtet wurde mit dem Harz durch Verwenden der Beschichtungslösung, verwendet im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers UU.

Physikalische Eigenschaften der obigen harzbeschichteten Träger AA bis WW sind in Tabellen 1 und 2 gezeigt. Herstellungsbeispiel des Toners AA

Polyesterharz, erhalten durch Kondensation von propoxidiertem Bisphenol mit Fumarsäure	100 Teile
Phthalocyaninpigment	5 Teile
Di-tert-butylsalicylsäure-Aluminiumverbindung (Ladungssteuerungsmittel)	4 Teile
	(gewichtsbezogen)

Die obigen Materialien wurden gründlich vorgemischt durch Verwendung eines Henschel-Mischers, und das erhaltene Gemisch wurde schmelzgeknetet durch Verwenden eines Doppelschraubenextruders, unter Festlegung der Temperatur bei 100°C. Das resultierende geknetete Produkt wurde gekühlt und danach in Partikel von etwa 1 bis 2 mm Durchmesser zerteilt mittels einer Hammermühle. Nachfolgend wurde das zermahlene erhaltene Produkt pulverisiert in Partikel von 20 μm oder kleiner im Durchmesser, unter Verwendung einer fein zermahlenden Mühle eines Luftstrahlsystems. Das so erhaltene pulverisierte Produkt wurde weiter klassiert, um eine Auswahl zu treffen, so dass dessen volumenmittlerer Partikeldurchmesser der Partikelgrößenverteilung auf 6,1 μm kam, um Cyantonerpartikel zu erhalten (ein klassiertes Produkt). In der Absicht des Verbesserns der Fluidität und des Bereitstellens der aufladenden Eigenschaften wurden 1,5 Gewichtsteile von feinem Aluminiumoxidpulver, das mit einer Siliziumverbindung hydrophob behandelt wurde, extern hinzugefügt zu 100 Gewichtsteilen der Cyantonerpartikel, um Cyantoner (AA) zu erhalten. Der so erhaltene Cyantoner hatte einen massegemittelten Partikeldurchmesser von 6,1 μm.
Herstellungsbeispiel der Toner BB und CC
Cyantoner BB und CC mit verschiedenen Partikelgrößenverteilungen, wie in Tabelle 3 gezeigt, wurden erhalten durch Herstellen in der gleichen Weise wie Cyantoner (AA), mit der Ausnahme, dass im Herstellungsbeispiel des Toners AA nur die Klassierungsbedingungen verändert wurden.
Herstellungsbeispiel des Toners DD
Cyantoner (DD) wurde erhalten durch Herstellen in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel des Toners AA, mit der Ausnahme, dass feines Siliziumoxidpulver, hydrophob behandelt mit Paratoluolsulfonat von Triethylamin, extern hinzugefügt wurde anstelle des hydrophob behandelten feinen Aluminiumoxidpulvers.
Herstellungsbeispiel der Toner EE bis GG
Magentatoner (EE), gelber Toner (FF) und schwarzer Toner (GG) wurden erhalten in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel des Toners AA, mit der Ausnahme, dass das hierin verwendete Phthalocyaninpigment jeweils ersetzt wurde durch ein Chinacridonpigment, ein gelbes Disazopigment und Carbon Black.
Partikelgrößenverteilungen der Cyantoner (AA) bis (DD), Magentatoner (EE), gelber Toner (FF) und schwarzer Toner (GG) sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 1
Der harzbeschichtete Träger AA wurde vermischt mit 6,0 Gewichtsteilen des Cyantoners (AA) in einer Menge, die insgesamt 100 Gewichtsteile ergibt, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ zu erhalten. In dem Entwickler des Zweikomponenten-Typs hatte der Toner einer Konzentration von 6,0 Gew.-%.
Dieser Entwickler vom Zweikomponenten-Typ wurde in einen entwickelnden Cyan-Aufbau einer Farblaserkopiervorrichtung, hergestellt von CANON eingefügt (CLC-800, modifiziert, um eine Prozessgeschwindigkeit von 250 mm/sek zu ergeben), und ein Testlauf wurde zur Bewertung durchgeführt. In diesem Kopiertest waren Bilder, die im anfänglichen Stadium erzeugt wurden, einem Original sehr getreu, und in der Qualität gut.
Cyanfarbbilder frei von Schleierbildung, und auf denen das Original getreu reproduziert wurde, waren auch erhalten worden, sogar nach Durchlaufen von 80000 Blättern, was eine überlegene Reproduzierbarkeit beweist. In der Kopiervorrichtung wurde der Entwickler gut transportiert, und die Tonerkonzentration im Entwickler wurde auch gut beibehalten, um eine stabile Bilddichte aufrechtzuerhalten.
Die Ladungsmenge wurde gemessen bei jeder Umgebung von geringer Temperatur/geringer Feuchtigkeit (15°C/10% Luftfeuchtigkeit) und hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit (32,5°C/85% Luftfeuchtigkeit), wobei die Abhängigkeit von der Umgebung so gering war, dass ein Ladungsmengenverhältnis in Abhängigkeit von der Umgebung 1,30 betrug.
Im Beispiel 1 war die Bilddichte bei einem Kontrastpotential von 400 V 1,80 (Macbeth-Reflexionsdichte) im anfänglichen Stadium, und 1,79 nach Durchlaufen von 80000 Blättern.
Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle 5 gezeigt.
(bewertete Einzelheiten)
Die Bewertung wurde in der Weise durchgeführt, wie unten beschrieben.
(1) Bilddichte (anfängliches Stadium, sowie nach Betrieb):
Bilder wurden reproduziert unter Verwenden der oben beschriebenen Testvorrichtung, und Bilddichten im anfänglichen Stadium und nach Durchlaufen von 80000 Blättern wurden mit einem Macbeth-Densitometer gemessen.
(2) Schleierbildung:
Schleierbildung, die auf weißen Bildern auftrat, (Nicht-Bild-Fläche) wurde gemessen durch ein REFLEKTOMETER (hergestellt von Tokyo Denshoku K.K.). Schleierbildung (%) wurde berechnet aus der Beziehung zwischen der Weißheit der weißen Hintergrundflächen, die einen fixierenden Zusammenbau durchlaufen haben, und der Weißheit eines Übertragungspapiers vor Durchlaufen des fixierenden Zusammenbaus, um eine Bewertung auf Grundlage der Bildkontaminierung durchzuführen. Der schlechteste Wert im Verlauf des Betriebs einschließlich des anfänglichen Stadiums und des Betriebs nach 80000 Blättern wurde erfasst.
(3) Leistung des Transports des Entwicklers:
Bilder wurden reproduziert durch Verwenden der oben beschriebenen Testvorrichtung, und Entwicklerbeschichtungsmengen auf dem entwickelnden Ärmel im anfänglichen Stadium und nach Durchlaufen von 80000 Blättern wurden gemessen durch Ansaugung, um eine Bewertung gemäß den folgenden Kriterien durchzuführen.

A(ausgezeichnet):: wenig veränderte sich von der Menge im anfänglichen Stadium, was eine Veränderung in einem sehr kleinen Maße zeigt innerhalb von ± 1,0 mg/cm².
B (gut):: wenig verändert von der Menge im anfänglichen Stadium, was eine Veränderung in einer kleinen Menge innerhalb von ± 2,0 mg/cm² zeigt.
C(akzeptabel):: Veränderung in einer kleinen Menge innerhalb von ± 3,0 mg/cm².
D (schlecht):: Veränderung in einer großen Menge von mehr als ± 3, 0 mg/cm².

(4) Einheitlichkeit der Bilddichte:
Die Einheitlichkeit der massiven Bilder auf dem gleichen Papier wurde bewertet gemäß den folgenden Kriterien (Messinstrument: Macbeth-Densitometer).

A (sehr gut):: Dichteunterschied nur gering erkennbar (Unterschied der Bilddichte ist innerhalb ± 0,1).
B (gut):: eine sehr geringe Herabsetzung (Unterschied der Bilddichte ist innerhalb ± 0,2).
C(akzeptabel):: Unterschied der Bilddichte ist innerhalb ± 0,3)
D (schlecht):: Unterschied der Bilddichte ist größer als ± 0,3).

(5) Tonerstreuung:
Nach Beendigung des Betriebstests wurde die Nachbarschaft des entwickelnden Zusammenbaus visuell überprüft, um eine Bewertung gemäß den folgenden Kriterien durchzuführen.

A:: Tonerstreuung ist geringfügig erkennbar.
B:: Tonerstreuung liegt vor in einer sehr geringen Menge.
C:: Tonerstreuung ist erkennbar, aber in einer geringen Menge.
D:: Tonerstreuung ist in einem hohen Maße erkennbar.

Beispiele 2 bis 19 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9
Eine Bewertung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiele 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass unter Verwendung der harzbeschichteten Träger, gezeigt in Tabellen 1 und 2, und den in Tabelle 3 gezeigten Tonern, die Kombination des Toners mit dem Träger, wie in Tabelle 4 gezeigt, verändert wurde, um die in Tabelle 5 gezeigten Ergebnisse zu erhalten.
In Tabelle 5 sind Beispiele 1, 17 und 19 mit einem Stern versehen, da sie die folgende Beschreibung erfordern. In Beispielen 1, 17 und 19 wurden Entwickler vom Zweikomponenten-Typ aufgenommen nach Durchlaufen von 80000 Blättern, um die Oberflächen der Trägerpartikel durch FE-SEM zu untersuchen (Feldemissions-Abtastelektronenmikroskopie). Als Ergebnis wurde festgestellt, dass im Beispiel 1 die Trägerpartikeloberflächen im Beschichtungsharz abgenommen haben, wenn auch in einem sehr geringen Maße, verglichen mit dem Zustand im anfänglichen Stadium. In Beispielen 17 und 18 waren die Trägerpartikeloberflächen nach Durchlaufen von 80000 Blättern im Wesentlichen im gleichen Zustand des Beschichtungsharzes, wie im anfänglichen Zustand.
Beispiel 20
Entwickler vom Zweikomponenten-Typ 1 bis 4 wurden erhalten durch Vermischen von Tonern und Trägern in Kombination, wie in Tabelle 6 gezeigt. In den Entwicklern vom Zweikomponenten-Typ hatten die Toner Konzentrationen, wie in Tabelle 6 gezeigt.
Die obigen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ 1 bis 4 wurden gegeben in einen Cyan-Entwicklungszusammenbau, einen Magenta-Entwicklungszusammenbau, einen gelben Entwicklungszusammenbau und einen schwarzen Entwicklungszusammenbau, jeweils aufgebaut, wie in 1 gezeigt, aus einer Farblaserkopiervorrichtung, hergestellt von CANON (CLC-800, modifiziert, um bei einer Prozessgeschwindigkeit von 250 mm/sek zu arbeiten), und Vollfarbbilder wurden kopiert. Als Ergebnis wurden Vollfarbbilder erhalten, die Farbtöne besitzen, die den Originalen sehr getreu sind, und Vollfarbbilder frei von Schleierbildung und mit den gleichen Farbtönen wie die Bilder im anfänglichen Stadium, wurden auch nach 80000 Blättern erhalten.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers A
17 Mol% CuO, 18 Mol% ZnO und 65 Mol% Fe₂O₃ wurden vermischt und danach pulverisiert mittels einer nassen Kugelmühle, gefolgt von Granulierung unter Verwendung eines Granulierers (Sprühtrockner) und danach Brennen bei etwa 1190°C für 8 Stunden. Das resultierende gebrannte Produkt wurde aufgelöst, gefolgt von Klassierung, um ein Trägerkern-Material A zu erhalten mit einem 50% Partikeldurchmesser von 40 μm. Acryl-modifiziertes Silikonharz (KR9706, erhältlich von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) wurde verdünnt mit Methylethylketon (MEK), um eine Beschichtungslösung herzustellen mit einem Feststoffanteil von 5%. Danach wurden 15 Gewichtsteile dieser Beschichtungslösung und 100 Gewichtsteile des Trägerkern-Materials A vermischt und in einen mischenden Rührapparat gegeben, der fähig ist, eine trocknende Behandlung durchzuführen unter verringertem Druck und bei Erwärmen, um die Kernpartikel mit dem Harz zu beschichten durch mischendes Rühren, gefolgt von Erwärmen bei 180°C für 20 Minuten, um das Beschichtungsharz zu härten. Danach wurden die so beschichteten Partikel aufgelöst mittels eines Pulverisierers, und danach klassiert unter Verwendung eines Siebs mit einer Maschengröße von 75 μm, weiter gefolgt von einer magnetische Auftrennung, um Bestandteile einer geringen magnetischen Kraft zu entfernen, um somit den harzbeschichteten Träger A zu erhalten. Der harzbeschichtete Träger A hatte Formfaktoren SF-1 von 124 und SF-2 von 115. Zur Messung wurde ein später beschriebener Entwickler vom Zweikomponenten-Typ, ein Gemisch des harzbeschichteten Trägers und eines Toners, behandelt mit einem oberflächenaktiven Stoff, der in reinem Wasser aufgelöst ist, um den Toner abzutrennen. Danach wurde der verbleibende Träger an der Luft auf 850°C erwärmt und danach abgekühlt, und danach gewaschen mit MEK, um das Beschichtungsharz (Beschichtungsschicht) zu beseitigen. Das Trägerkern-Material nach Entfernen der Beschichtungsschicht hatte eine spezifische Oberfläche (SW1) von 920 cm²/g.
Dieser harzbeschichtete Träger A hatte eine spezifische Oberfläche (SW2) von 608 cm²/g, somit betrug der Wert SW1 – SW2 312 cm²/g.
Herstellungsbeispiel der harzbeschichteten Träger B bis L
Trägerkern-Materialien B bis L wurden erhalten in der gleichen Weise wie das Trägerkern-Material A, mit der Ausnahme, dass die Granulierungsbedingungen und Brenntemperatur verändert wurden. Unter Verwendung der Trägerkern-Materialien B bis L, die so erhalten wurden, wurden harzbeschichtete Träger B bis L erhalten in der gleichen Weise wie der harzbeschichtete Träger A, mit der Ausnahme, dass die Menge des Beschichtungslösungsmittel (Harzlösung) und die Menge des Beschichtungsharzes verändert wurden.
Herstellungsbeispiel der harzbeschichteten Träger M und N
Trägerkern-Materialien M und N wurden erhalten in der gleichen Weise wie in der Herstellung des Trägerkern-Materials A, mit der Ausnahme, dass die Klassierungsbedingungen verändert wurden. Unter Verwendung der Trägerkern-Materialien M und N, die so erhalten wurden, wurden harzbeschichtete Träger M und N erhalten in der gleichen Weise wie der harzbeschichtete Träger A.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers O
Der harzbeschichtete Träger O wurde in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers A erhalten, mit der Ausnahme, dass die Beschichtungslösung ausgetauscht wurde mit einer Beschichtungslösung, hergestellt durch Hinzufügen von γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan in einer Menge von 12 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Anteils des festen Harzes.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers P
Trägerkern-Material P wurde erhalten in der gleichen Weise wie in der Herstellung des Trägerkern-Materials A, mit der Ausnahme, dass die Materialien hierfür vertauscht wurden mit 35 Mol% MnO, 14 Mol% MgO und 1 Mol% SrCO₃ und 50 Mol% Fe₂O₃, und Al₂O₃ wurde weiter hinzugefügt in einer Menge 0,3 Mol%. Der harzbeschichtete Träger P wurde erhalten in der gleichen Weise wie der harzbeschichtete Träger A, mit der Ausnahme, dass das erhaltene Trägerkern-Material P beschichtet wurde mit Harz unter Verwendung der Beschichtungslösung, verwendet im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers A.
Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers Q
Der harzbeschichtete Träger Q wurde erhalten in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers A, mit der Ausnahme, dass das Trägerkern-Material P, erhalten im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers P, beschichtet wurde mit Harz unter Verwendung der Beschichtungslösung, verwendet im Herstellungsbeispiel des harzbeschichteten Trägers O.

Physikalische Eigenschaften der obigen harzbeschichteten Träger A bis Q sind in Tabelle 7 gezeigt. Herstellungsbeispiel von Toner A

Die obigen Materialien wurden gründlich gemischt mittels eines Henschelmischers, und das erhaltene Gemisch wurde schmelzgeknetet unter Verwendung eines Doppelschraubenextruders, durch Festlegen der Temperatur bei 100°C. Das resultierende geknetete Produkt wurde gekühlt und danach in Partikel zerteilt von etwa 1 bis 2 mm Durchmesser mittels einer Hammermühle. Nachfolgend wurde das erhaltene zermahlene Produkt pulverisiert in Partikel mit einem Durchmesser von 20 μm oder kleiner, durch Verwenden einer fein zermahlenden Mühle eines Luftstrahlsystems. Das so erhaltene pulverisierte Produkt wurde weiter klassiert, um eine Auswahl so zu treffen, dass der volumenmittlere Partikeldurchmesser in der Partikelgrößenverteilung auf 5,9 μm kam, um Cyantonerpartikel zu erhalten (ein klassiertes Produkt). In der Absicht des Verbesserns der Fluidität und der ladungsbereitstellenden Eigenschaften wurden 1,5 Gewichtsteile feines Aluminiumoxidpulver, das mit einer Siliziumverbindung hydrophob behandelt worden ist, extern hinzugefügt zu 100 Gewichtsteile der Cyantonerpartikel, um Cyantoner (A) zu erhalten. Der so erhaltene Cyantoner hatte einen massegemittelten Partikeldurchmesser von 5,9 μm.
Herstellungsbeispiel der Toner B bis G
Cyantoner (B) bis (G) mit verschiedenen Partikelgrößenverteilungen, wie in Tabelle 8 gezeigt, wurden erhalten durch Herstellen in der gleichen Weise wie Cyantoner (A), mit der Ausnahme, dass im Herstellungsbeispiel des Toners A nur die Klassierungsbedingungen verändert wurden.
Herstellungsbeispiel von Toner H
Cyantoner (H) wurde erhalten durch Herstellen in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel von Toner A, mit der Ausnahme, dass feines Siliziumoxidpulver, hydrophob behandelt mit einem Paratoluolsulfonat von Triethylamin, extern hinzugefügt wurde anstelle des hydrophob behandelten feinen Aluminiumoxidpulvers.
Herstellungsbeispiel der Toner I bis K
Magentatoner (I), gelber Toner (J) und schwarzer Toner (K) wurden erhalten in der gleichen Weise wie im Herstellungsbeispiel von Toner A, mit der Ausnahme, dass das hierbei verwendete Phthalocyaninpigment jeweils ersetzt wurde durch ein Chinacridonpigment, ein gelbes Disazopigment und Carbon Black.
Partikelgrößenverteilungen der Cyantoner (A) bis (H), des Magentatoners (I), des gelben Toners (J) und des schwarzen Toners (K) sind in Tabelle 8 gezeigt.
Beispiel 21
Der harzbeschichtete Träger A wurde vermischt mit 6,0 Gewichtsteilen Cyantoner (A) in einer Menge, die insgesamt 100 Gewichtsteile ergibt, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ zu erhalten. Im Entwickler des Zweikomponenten-Typs hatte der Toner eine Konzentration von 6,0 Gew.-%.
Dieser Entwickler des Zweikomponenten-Typs wurde in einen Cyan-Entwicklungszusammenbau einer Farblaser-Kopiervorrichtung, hergestellt von CANON, gegeben (CLC-800, modifiziert, um bei einer Prozessgeschwindigkeit von 200 mm/sek zu arbeiten), und ein Betriebstest wurde zur Bewertung durchgeführt. In diesem Kopiertest waren die im anfänglichen Stadium erzeugten Bilder einem Original sehr getreu, und in der Qualität gut.
Cyanfarbbilder frei von Schleierbildung, und auf denen das Original getreu reproduziert wurde, waren auch erhalten worden, selbst nach Durchlaufen von 60000 Blättern, was eine überlegene Reproduzierbarkeit zeigt.
In der Kopiervorrichtung wurde der Entwickler gut transportiert, und die Tonerkonzentration im Entwickler wurde auch gut beibehalten, um eine stabile Bilddichte zu erhalten.
Die Ladungsmenge wurde gemessen in jeder Umgebung von geringer Temperatur/geringer Feuchtigkeit (15°C/10% Luftfeuchtigkeit) und hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit (32,5°C/85% Luftfeuchtigkeit), wobei die Abhängigkeit von der Umgebung so extrem niedrig war, dass ein Verhältnis der Ladungsmenge in Abhängigkeit von der Umgebung 1,30 betrugt.
Im Beispiel 21 betrug die Bilddichte bei einem Kontrastpotential von 400 V 1,83 (Macbeth-Reflexionsdichte).
Unter Verwendung des obigen Entwicklers wurde dessen Transportleistung bewertet in Kombination mit einem entwickelnden Ärmel von einem Durchmesser von 24,5 mm (entwickelnder Ärmel T-1; oberflächenbeschichtet mit einem Phenolharz, in dem Kohlenstoffpartikel eingefügt sind; Oberflächenrauigkeit Rz: 4,0 μm). Das Verhältnis X/C des massegemittelten Tonerpartikeldurchmessers (D4) X zu dem 50% durchschnittlichen Partikeldurchmesser C des Trägers betrug 14,8 (siehe Tabelle 10).
Die nach 60000 Blättern erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt. Wie später beschrieben, hat die mit „A" bewertete Leistung des Entwicklertransports die Bedeutung, dass der Entwickler in dauerhafter Weise in der Richtung der Rotation des Ärmels transportiert worden ist, und eine geringe Veränderung der Menge des Entwicklers, vorhanden auf dem entwickelnden Ärmel, vorlag.
Die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels ist ein Wert, erhalten durch Messen der Oberfläche des entwickelnden Ärmels in seiner axialen Richtung mittels eines SURFCODER SE-30H, hergestellt von Kosaka Kenkyusho.
Wie aus den in Tabelle 11 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, korreliert die Leistung des Entwicklertransportes mit dem Verlust des Entwicklers in den gegenwärtigen Vorrichtungen. Anhand dieses Ergebnisses wurde es als sehr effektiv befunden, dass die Oberflächenrauigkeit innerhalb des Bereiches ist von: 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 11 × Rz.
(bewertete Einzelheiten)
Die Bewertung wurde durchgeführt, wie unten ausführlich erläutert.
(1) Bilddichte (anfängliches Stadium und nach Betrieb):
Bilder wurden reproduziert unter Verwendung der obenstehend beschriebenen Testvorrichtung, und Bilddichten im anfänglichen Stadium und nach Durchlaufen von 60000 Blättern wurden gemessen mit einem Macbeth-Densitometer.
(2) Schleierbildung:
Schleierbildung, die sich auf weißen Bildern ereignete (Nicht-Bild-Fläche) wurde gemessen mit einem REFLEKTOMETER (hergestellt von Tokyo Denshoku K.K.). Schleierbildung (%) wurde berechnet aus der Beziehung zwischen der Weißheit der weißen Hintergrundflächen, die durch einen fixierenden Zusammenbau durchgegangen sind, und der Weißheit des Übertragungspapiers vor Durchlaufen des fixierenden Zusammenbaus, um eine Bewertung auf Basis der Bildkontaminierung durchzuführen. Der schlechteste Wert im Verlauf des Betriebs, einschließlich des anfänglichen Stadiums und des Betriebs nach 60000 Blättern, wurde erfasst.
(3) Leistung des Entwicklertransportes:
Bilder wurden reproduziert unter Verwendung der obenstehend beschriebenen Testvorrichtung, und Entwicklerbeschichtungsmengen auf dem entwickelnden Ärmel im anfänglichen Stadium und nach Durchlaufen von 60000 Blättern wurden gemessen durch Ansaugung, um eine Bewertung gemäß den folgenden Kriterien durchzuführen.

A (ausgezeichnet):: wenig verändert von der Menge im anfänglichen Stadium, was eine Veränderung in einer sehr geringen Menge innerhalb von ± 1,0 mg/cm² zeigt.
B (gut):: wenig verändert von der Menge im anfänglichen Stadium, was eine Veränderung in einer geringen Menge innerhalb von ± 2,0 mg/cm² zeigt.
C (akzeptabel):: Aufweisen einer Veränderung in einer geringen Menge innerhalb von ± 3,0 mg/cm².
D (schlecht):: Aufweisen von einer Veränderung in einer großen Menge, größer als ± 3,0 mg/cm².

(4) Verlust von Entwickler:
Nachdem der Betriebstest beendet war, wurde der Zustand von Entwicklerverlust am unteren Teil des entwickelnden Ärmels untersucht, um eine Bewertung gemäß den folgenden Kriterien durchzuführen.

A (sehr gut):: Niederschlag ist wenig zu sehen.
B (gut):: Niederschlag liegt in einer sehr geringen Menge vor.
C (akzeptabel):: Niederschlag liegt vor in einer geringen Menge.
D(schlecht):: Niederschlag liegt vor in einer großen Menge.

(5) Tonerstreuung:
Wie es mit der Nachbarschaft des entwickelnden Zusammenbaus stand, wurde visuell untersucht, nachdem der Betriebstest beendet war, um eine Bewertung gemäß den folgenden Kriterien durchzuführen.

A:: Wenig Tonerstreuung ist festzustellen.
B:: Tonerstreuung liegt vor in einer sehr geringen Menge.
C:: Tonerstreuung ist feststellbar, aber in einer geringen Menge.
D:: Tonerstreuung liegt vor in einer großen Menge.

Beispiele 22 bis 45 und Vergleichsbeispiele 10 bis 13
Eine Bewertung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 11 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass der in 1 gezeigte entwickelnde Zusammenbau verwendet wurde anstelle des CLC-800 Cyan-Entwicklungszusammenbaus, verwendet in Beispiel 21, unter Verwendung der harzbeschichteten Träger, die in Tabelle 7 gezeigt sind, und den in Tabelle 8 gezeigten Tonern, die entwickelnden Ärmel, die in Tabelle 9 gezeigt sind, wurden verwendet, und die entwickelnden Bedingungen wurden verändert, wie in Tabelle 10 gezeigt, um die Tabelle 11 gezeigten Ergebnisse zu erhalten.
In Tabelle 11 sind die Beispiele 21, 43 und 45 mit einem Stern versehen, was der folgenden Erklärung bedarf. In Beispielen 21, 43 und 45 wurden die Entwickler vom Zweikomponenten-Typ nach dem Durchlaufen von 60000 Blättern aufgelesen, um deren Trägerpartikeloberflächen zu untersuchen durch FE-SEM (Feldemissions-Abtastelektronenmikroskopie). Als Ergebnis war im Beispiel 21 festzustellen, dass die Trägerpartikeloberflächen im Beschichtungsharz in einer sehr geringen Menge abnahmen, verglichen mit deren Zustand im anfänglichen Stadium. In Beispielen 43 und 45 war festzustellen, dass die Trägerpartikeloberflächen nach Durchlaufen von 60000 Blättern im Wesentlichen den gleichen Zustand des Beschichtungsharzes hatten, wie im anfänglichen Stadium.
Beispiel 46
Entwickler vom Zweikomponenten-Typ A bis D wurden erhalten durch Vermischen von Tonern und harzbeschichteten Trägern in Kombination, wie in Tabelle 12 gezeigt. In den Entwicklern vom Zweikomponenten-Typ hatten die Toner Konzentrationen, wie in Tabelle 12 gezeigt.
Die obigen Entwickler A bis D vom Zweikomponenten-Typ wurden jeweils eingefügt in einen Cyan-Entwicklungszusammenbau, einen Magenta-Entwicklungszusammenbau, einen gelben Entwicklungszusammenbau und einen schwarzen Entwicklungszusammenbau, wie in 1 gezeigt, von einer Farblaserkopiermaschine, hergestellt von CANON (CLC-800, modifiziert, um bei einer Prozessgeschwindigkeit von 200 mm/sek zu arbeiten), und Vollfarbbilder wurden kopiert. Als Ergebnis wurden Vollfarbbilder mit Farbtönen, die den Originalen sehr getreu sind, erhalten, und Vollfarbbilder frei von Schleierbildung und mit den gleichen Farbtönen wie die Bilder im anfänglichen Stadium wurden erhalten, auch nach Durchlaufen von 60000 Blättern.

Claims

Harzbeschichteter Träger für Entwickler des Zweikomponenten-Typs, umfassend: Trägerpartikel mit einem Trägerkern-Material und einer Beschichtung, die die Oberfläche des Trägerkern-Materials bedeckt; wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent; und das Trägerkern-Material eine BET-spezifische Oberfläche SW1 hat, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und der harzbeschichtete Träger eine BET-spezifische Oberfläche SW2 hat, wobei SW1 und SW2 dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und der harzbeschichtete Träger einem Formfaktor SF-1 des folgenden Ausdrucks (II) und einem Formfaktor SF-2 des folgenden Ausdrucks (III) genügt: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 110 ≤ SF-1 ≤ 160 (II) 105 ≤ SF-2 ≤ 150 (III)
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 115 bis 150, und einen Formfaktor SF-2 von 110 bis 140 hat.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 125 bis 145, und einen Formfaktor SF-2 von 115 bis 140 hat.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,4 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei der harzbeschichtete Träger ein harzbeschichteter Träger mit einem 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm ist, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 1,0 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (IV) genügen: 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 520 (cm2/g) (IV)
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (V) genügen: 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 500 (cm2/g) (V)
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (VI) genügen: 150 ≤ SW1 – SW2 ≤ 450 (cm2/g) (VI)
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (VII) genügen: 180 ≤ SW1 – SW2 ≤ 400 (cm2/g) (VII)
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, von 600 cm²/g bis 1300 cm²/g ist.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, von 700 cm²/g bis 1050 cm²/g ist.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers von 450 cm²/g bis 1000 cm²/g ist.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers von 500 cm²/g bis 900 cm²/g ist.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei das Trägerkern-Material Ferrit-Partikel umfasst.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 14, wobei die Ferrit-Partikel eine Zusammensetzung besitzen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: (MnO)_x(MgO)_y(Fe₂O₃)_z wobei x + y + z = 100 Mol-%; und ein Teil von MnO, MgO und Fe₂O₃ mit mindestens SrO oder SnO₂ substituiert ist.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung ein Siliconharz umfasst.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 16, wobei das Siliconharz umfasst ein Alkoxysiloxan, dargestellt durch die folgende Formel:
wobei R¹, R², R³ und R⁴ jeweils darstellen eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und n darstellt eine ganze Zahl von 2 oder mehr.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 17, wobei das Siliconharz weiter ein Silankupplungsmittel umfasst.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung ein Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew-% bis 5,0 Gew-%, basierend auf dem Gewichts des Trägerkern-Materials, hat.
Harzbeschichteter Träger nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung ein Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew-% bis 3,3 Gew-%, basierend auf dem Gewicht des Trägerkern-Materials, hat.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs, umfassend einen Toner und einen harzbeschichteten Träger; wobei der harzbeschichtete Träger umfasst Trägerpartikel mit einem Trägerkern-Material und einer Beschichtung, die die Oberfläche des Trägerkern-Materials bedeckt; wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer im Partikeldurchmesser, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent; und das Trägerkern-Material eine BET-spezifische Oberfläche SW1 hat, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und der harzbeschichtete Träger eine BET-spezifische Oberfläche SW2 hat, wobei SW1 und SW2 dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und der harzbeschichtete Träger einem Formfaktor SF-1 des folgenden Ausdrucks (II) und einem Formfaktor SF-2 des folgenden Ausdrucks (III) genügt: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 110 ≤ SF-1 ≤ 160 (II) 105 ≤ SF-2 ≤ 150 (III)
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 115 bis 150, und einen Formfaktor SF-2 von 110 bis 140 hat.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 125 bis 145, und einen Formfaktor SF-2 von 115 bis 140 hat.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,4 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei der harzbeschichtete Träger ein harzbeschichteter Träger mit einem 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm ist, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 1,0 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (IV) genügen: 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 520 (cm2/g) (IV)
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (V) genügen: 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 500 (cm2/g) (V)
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (VI) genügen: 150 ≤ SW1 – SW2 ≤ 450 (cm2/g) (VI)
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (VII) genügen: 180 ≤ SW1 – SW2 ≤ 400 (cm2/g) (VII)
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, von 600 cm²/g bis 1300 cm²/g ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, von 700 cm²/g bis 1050 cm²/g ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers von 450 cm²/g bis 1000 cm²/g ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers von 500 cm²/g bis 900 cm²/g ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei das Trägerkern-Material Ferrit-Partikel umfasst.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 34, wobei die Ferrit-Partikel eine Zusammensetzung besitzen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: (MnO)_x(MgO)_y(Fe₂O₃)_z wobei x + y + z = 100 Mol%; und ein Teil von MnO, MgO und Fe₂O₃ mit mindestens SrO oder SnO₂ substituiert ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei die Beschichtung ein Siliconharz umfasst.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 36, wobei das Siliconharz umfasst ein Alkoxysiloxan, dargestellt durch die folgende Formel:
wobei R¹, R², R³ und R⁴ jeweils darstellen eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und n darstellt eine ganze Zahl von 2 oder mehr.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 37, wobei das Siliconharz weiter ein Silankupplungsmittel umfasst.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei im harzbeschichteten Träger die Beschichtung ein Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew-% bis 5,0 Gew-%, basierend auf dem Gewichts des Trägerkern-Materials, hat.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei im harzbeschichteten Träger die Beschichtung ein Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew-% bis 3,3 Gew-%, basierend auf dem Gewichts des Trägerkern-Materials, hat.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei, wenn der massegemittelte Partikeldurchmesser (D4) dargestellt ist durch X (μm), und die zahlenbasierenden Zahlenprozente von Tonerpartikeln von 4,00 μm oder kleiner im Partikeldurchmesser, bestimmt aus der Zahlenverteilung, dargestellt sind durch Y (Zahlenprozent), der Toner eine Partikelgrößenverteilung hat, die die folgenden Bedingungen erfüllt: –4X + 30 ≤ Y ≤ –16X + 155; und 3,5 ≤ X ≤ 8,5.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei feines Siliciumdioxidpulver, feines Titanoxidpulver, feines Aluminiumoxidpulver oder ein Gemisch eines oder mehrerer von diesen extern zu dem Toner hinzugefügt ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 21, wobei feines Titanoxidpulver, feines Aluminiumoxidpulver oder ein Gemisch eines oder mehrerer von diesen extern zu dem Toner hinzugefügt ist.
Entwickler des Zweikomponenten-Typs nach Anspruch 43, wobei das feine Titanoxidpulver, das feine Aluminiumoxidpulver oder das Gemisch eines oder mehrerer von diesen einer hydrophoben Behandlung ausgesetzt worden ist.
Entwickelndes Verfahren, umfassend die Schritte; Rotieren eines entwickelnden Ärmels, der darauf einen Entwickler des Zweikomponenten-Typs mit einem Toner und einem Träger trägt; und Entwickeln eines elektrostatisch, latenten Bildes, erzeugt auf der Oberfläche eines photoempfindlichen Elements, durch die Verwendung des Toners des Entwicklers des Zweikomponenten-Typs; wobei ein harzbeschichteter Träger, umfassend Trägerpartikel mit einem Trägerkern-Material und einer Beschichtung, die die Oberfläche des Trägerkern-Materials bedeckt, als Träger verwendet wird; wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,1 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent; und das Trägerkern-Material eine BET-spezifische Oberfläche SW1 hat, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und der harzbeschichtete Träger eine BET-spezifische Oberfläche SW2 hat, wobei SW1 und SW2 dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und der harzbeschichtete Träger einem Formfaktor SF-1 des folgenden Ausdrucks (II) und einem Formfaktor SF-2 des folgenden Ausdrucks (III) genügt: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 110 ≤ SF-1 ≤ 160 (II) 105 ≤ SF-2 ≤ 150 (III)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 115 bis 150, und einen Formfaktor SF-2 von 110 bis 140 hat.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der harzbeschichtete Träger einen Formfaktor SF-1 von 125 bis 145, und einen Formfaktor SF-2 von 115 bis 140 hat.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der harzbeschichtete Träger einen 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm hat, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,4 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der harzbeschichtete Träger ein harzbeschichteter Träger mit einem 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm ist, Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 1,0 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser kleiner als 16 μm, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer, in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (IV) genügen: 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 520 (cm2/g) (IV)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (V) genügen: 100 ≤ SW1 – SW2 ≤ 500 (cm2/g) (V)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (VI) genügen: 150 ≤ SW1 – SW2 ≤ 450 (cm2/g) (VI)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (VII) genügen: 180 ≤ SW1 – SW2 ≤ 400 (cm2/g) (VII)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, von 600 cm²/g bis 1300 cm²/g ist.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, von 700 cm²/g bis 1050 cm²/g ist.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers von 450 cm²/g bis 1000 cm²/g ist.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers von 500 cm²/g bis 900 cm²/g ist.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei das Trägerkern-Material Ferrit-Partikel umfasst.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 58, wobei die Ferrit-Partikel eine Zusammensetzung besitzen, dargestellt durch die folgende allgemeine Formel: (MnO)_x(MgO)_y(Fe₂O₃)_z wobei x + y + z = 100 Mol%; und ein Teil von MnO, MgO und Fe₂O₃ substituiert ist mit mindestens SrO oder SnO₂.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Beschichtung ein Siliconharz umfasst.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 60, wobei das Siliconharz umfasst ein Alkoxysiloxan, dargestellt durch die folgende Formel:
wobei R¹, R², R³ und R⁴ jeweils darstellen eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und n darstellt eine ganze Zahl von 2 oder mehr.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 61, wobei das Siliconharz weiter ein Silankupplungsmittel umfasst.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei im harzbeschichteten Träger die Beschichtung ein Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew-% bis 5,0 Gew-%, basierend auf dem Gewichts des Trägerkern-Materials, hat.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei im harzbeschichteten Träger die Beschichtung ein Beschichtungsgewicht von 0,1 Gew-% bis 3,3 Gew-%, basierend auf dem Gewichts des Trägerkern-Materials, hat.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei, wenn der massegemittelte Partikeldurchmesser (D4) dargestellt ist durch X (μm), und die zahlenbasierenden Zahlenprozente von Tonerpartikeln von 4,00 μm oder kleiner im Partikeldurchmesser, bestimmt aus der Zahlenverteilung, dargestellt sind durch Y (Zahlenprozent), der Toner eine Partikelgrößenverteilung hat, die die folgenden Bedingungen erfüllt: –4X + 30 ≤ Y ≤ –16X + 155 und 3,5 ≤ X ≤ 8,5.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei feines Siliciumdioxidpulver, feines Titanoxidpulver, feines Aluminiumoxidpulver oder ein Gemisch eines von diesen extern zu dem Toner hinzugefügt wird.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei feines Titanoxidpulver, feines Aluminiumoxidpulver oder ein Gemisch eines oder mehrerer von diesen extern zu dem Toner hinzugefügt ist.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 67, wobei das feine Titanoxidpulver, das feine Aluminiumoxidpulver oder das Gemisch eines oder mehrerer von diesen einer hydrophoben Behandlung ausgesetzt worden ist.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die BET-spezifische Oberfläche des Trägerkern-Materials, wenn die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels, und X/C, was das Verhältnis des massegemittelten Partikeldurchmessers (D4) des Toners X zu dem 50 massegemittelten Partikeldurchmessers C des Trägers ist, dem folgenden Ausdruck (VIII) genügen: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 11 × Rz (VIII)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der harzbeschichtete Träger ein harzbeschichteter Träger mit einem 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm ist, der Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 0,4 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 16 μm oder kleiner, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger; und die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels, und X/C, was das Verhältnis des massegemittelten Partikeldurchmessers (D4) des Toners X zu dem 50 massegemittelten Partikeldurchmessers C des Trägers ist, dem folgenden Ausdruck (VIII) genügen: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650 (cm2/g) (I) 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 11 × Rz (VIII)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der harzbeschichtete Träger ein harzbeschichteter Träger mit einem 50% Partikeldurchmesser C (D₅₀) von 25 μm bis 70 μm ist, der Trägerpartikel enthält, die kleiner als 22 μm im Partikeldurchmesser sind, in einer Menge von 1,0 Zahlenprozent bis 20 Zahlenprozent, und Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 16 μm oder kleiner, in einer Menge von 3 Zahlenprozent oder weniger, Trägerpartikel enthält mit einem Partikeldurchmesser von 62 μm oder größer, in einer Menge von 2 Zahlenprozent bis 35 Zahlenprozent, und Trägerpartikel mit einem Partikeldurchmesser von 88 μm oder größer in einer Menge von 10 Zahlenprozent oder weniger; und die BET-spezifische Oberfläche SW1 des Trägerkern-Materials, wo die Beschichtung entfernt worden ist, und die BET-spezifische Oberfläche SW2 des harzbeschichteten Trägers dem folgenden Ausdruck (I) genügen, und die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels, und X/C, was das Verhältnis des massegemittelten Partikeldurchmessers (D4) des Toners X zu dem 50 gemittelten Partikeldurchmesser C des Trägers ist, dem folgenden Ausdruck (VIII) genügen: 80 ≤ SW1 – SW2 ≤ 650(cm2/g) (I) 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 11 × Rz (VIII)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei die Oberflächenrauigkeit Rz des entwickelnden Ärmels, und X/C, was das Verhältnis des massegemittelten Partikeldurchmessers (D4) des Toners X zu dem 50 gemittelten Partikeldurchmesser C des Trägers ist, dem folgenden Ausdruck (IX) genügen: 2 × Rz ≤ X/C × 100 ≤ 8 × Rz (IX)
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 45, wobei der entwickelnde Ärmel umfasst einen nichtmagnetischen Ärmel, erzeugt aus einem nichtmagnetischen Material, und eine Harzbeschichtung, die die Oberfläche des nichtmagnetischen Ärmels bedeckt.
Entwickelndes Verfahren nach Anspruch 73, wobei die Harzbeschichtung leitfähige Partikel enthält, die darin dispergiert sind.