DE3844968C2

DE3844968C2 - Bilderzeugungsverfahren

Info

Publication number: DE3844968C2
Application number: DE3844968A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kuribayashi; Hitoshi Uchide
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2008-09-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein Einkomponentenentwickler verwendet wird, welcher einen magnetischen Toner, der kugelförmige magnetische Teilchen enthält aufweist. Der Entwickler kann geeigneter Weise bei dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren verwendet werden, um ein digitales latentes Bild, das aus Bildelemente-Einheiten, die jeweils durch einen der zwei Werte "EIN" und "AUS" dargestellt werden, besteht oder eine endliche Gradation bzw. Abstufung hat, zu entwickeln.

Im Allgemeinen wird bei dem elektrophotographischen System eine Bildvorlage belichtet, und das resultierende reflektierte Licht wird einem zum Tragen eines latenten Bildes bzw. Ladungsbildes dienenden Bauteil zugeführt, um dadurch auf diesem Bauteil ein latentes Bild bzw. Ladungsbild zu erhalten. Weil das Licht, das von der Bildvorlage reflektiert wird, bei diesem System unmittelbar als Bildsignal verwendet wird, ist das erhaltene latente Bild ein analoges latentes Bild, in dem sich das Potential kontinuierlich ändert.

Andererseits ist vor kurzem ein System in den Handel gebracht worden, bei dem Licht, das von einer Bildvorlage reflektiert wird, in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das dann verarbeitet wird, wobei die Belichtung danach entsprechend dem verarbeiteten Signal durchgeführt wird. Dieses System hat ver schiedene Vorteile: Eine Bildvergrößerung oder -verkleinerung kann leicht mit einem größeren Maßstab als bei dem System, bei dem das analoge latente Bild angewendet wird, durchgeführt werden, und das Bildsignal kann in einen Rechner eingegeben und in Kombination mit einer anderen Information ausgegeben werden. Wenn das analoge Bildsignal jedoch als solches verar beitet wird, wird die Signalmenge enorm. Das vorstehend erwähn te System erfordert infolgedessen eine digitale Verarbeitung, bei der ein Bild in Bildelemente-Einheiten (nachstehend je weils als "Bildpunkt" bezeichnet) aufgeteilt wird, und die Be lichtungsmengen werden in Bezug auf die einzelnen Bildelemen te festgelegt.

In dem Fall, daß ein latentes Bild digital dargestellt wird, ist es notwendig, jeden Bildpunkt genauer zu entwickeln als bei dem gebräuchlichen analogen latenten Bild. Infolgedessen wird ein Entwickler benötigt, der dazu befähigt ist, eine ho he Bilddichte zu liefern und die einzelnen Bildelemente getreu zu entwickeln. Wenn ein digitales latentes Bild erzeugt wird, führt es ferner im allgemeinen zu einer größeren Abweichung des Oberflächenpotentials als bei einem analogen latenten Bild. Wenn das digitale latente Bild entwickelt wird, ist es infolge dessen notwendig, auch einen Bereich des latenten Bildes zu entwickeln, bei dem die Potentialdifferenz zwischen einem zum Tragen eines Entwicklers dienenden Bauteil und einem zum Tra gen eines latenten Bildes dienenden Bauteil wie z. B. einer lichtempfindlichen Walze relativ gering ist. Eine solche Ent wicklung ist bei einem Bild mit einem sich wiederholenden Mu ster aus abwechselnden Bildpunkten und Nicht-Bildpunkten be sonders wichtig.

Wenn ein Entwickler, der als Entwickler für die Entwicklung eines analogen latenten Bildes vorgesehen ist, als solcher auf ein System angewandt wird, bei dem ein digitales latentes Bild verwendet wird, werden die einzelnen Bildpunkte infolgedessen besonders im Fall des vorstehend erwähnten sich wiederholenden Bildmusters aus abwechselnden Bildpunkten und Nicht-Bildpunk ten in ungenügendem Maße entwickelt. Als Ergebnis tritt die Er scheinung auf, daß einige Bildpunkte in vermindertem Maße oder nicht entwickelte Bilder liefern, was dazu führt, daß die re sultierende Bilddichte vermindert ist oder daß ein Buchstaben bild als Ganzes unscharf bzw. verschwommen ist. Eine solche Erscheinung wird ausgeprägt, wenn ein Entwickler mit einem To ner, der magnetisches Material enthält, (nachstehend als "ma gnetischer Entwickler" bezeichnet) verwendet wird, der dazu neigt, eine relativ geringe Menge triboelektrischer Ladung be reitzustellen. Als Grund dafür kann angenommen werden, daß bei dem magnetischen Entwickler das magnetische Material aus eini gen Oberflächenbereichen der Tonerteilchen hervortritt und die Oberfläche, die dazu befähigt ist, zur triboelektrischen Auf ladung beizutragen, vermindert ist. Weil sich die Menge des magnetischen Materials, das aus den Oberflächen der Tonerteil chen hervortritt, in Abhängigkeit von der Menge des magneti schen Materials, das in jedem magnetischen Tonerteilchen ent halten ist, ändert, wird die Verteilung der triboelektrischen Ladung(smenge) breiter als bei einer anderen Entwicklerart. Als Ergebnis tritt im Fall der Verwendung des gebräuchlichen magnetischen Entwicklers in einem System, bei dem ein digita les latentes Bild angewandt wird, leicht eine Unschärfe eines Buchstabenbildes ein, weil sich in einer Entwicklungseinrich tung Entwicklerteilchen mit einer geringen Menge triboelektri scher Ladung ansammeln.

Um in dem Entwickler eine enge Verteilung der triboelektri schen Ladung zu erzielen, kann beispielsweise das magnetische Material gleichmäßiger in einem Bindemittelharz dispergiert werden. Als Verfahren, das für eine solche gleichmäßige Disper gierung angewandt wird, ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein magnetisches Material einer Oberflächenbehandlung mit einem Behandlungsmittel wie z. B. einem Titan-Haftmittel unterzogen wird, um dadurch die Oberfläche der magnetischen Teilchen zu modifizieren, damit sie lipophil gemacht wird. Ein solches Behandlungsmittel ist jedoch teuer, und das Verfahren für die Oberflächenbehandlung ist kompliziert, wodurch die Herstel lungskosten in unerwünschtem Maße erhöht werden.

Andererseits ist aus der JP-A 71529/1985 ein Verfahren zur Herstellung kugelförmiger Magnetitteilchen bekannt, die eine gute Dispergierbarkeit in einem Harz haben. Diese kugelför migen Magnetitteilchen haben eine höhere Dispergierbarkeit als die gebräuchlichen magnetischen Teilchen in einem kubi schen Kristallsystem, jedoch ist ihre Dispergierbarkeit noch ungenügend.

DE 31 04 040 A1 beschreibt eine Tonerzusammensetzung, enthaltend kugelförmige Polymerkörner und ein magnetisches Pulver oder eine magnetische Substanz als Färbemittel. Es werden gleichfalls ma gnetische Teilchen mit oktaedrischer Gestalt verwendet.

DE 35 42 834 A1 beschreibt einen Einkomponententoner, der ein Ma gnetpigment und ein Bindemittel auf der Basis eines organischen Polymeren und/oder Wachses enthält. Das Magnetpigment besteht aus Eisenpulver mit kugelförmiger bis elliptischer Teilchenform und einer Korngröße von 2 bis 12 µm.

DE 36 40 642 A1 befaßt sich mit einem Bilderzeugungsverfahren, bei dem ein digitales latentes Bild unter Verwendung eines ma gnetischen Toners entwickelt wird. Der Entwickler umfaßt einen magnetischen Toner aus einem Harz und einem magnetischen Pulver. Als magnetisches Pulver werden z. B. Ferrit oder Magnetit einge setzt. Die Eigenschaften des Toners bei der Entwicklung eines digitalen latenten Bildes gemäß dieser Druckschrift lassen den noch zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bilderzeugungsverfahren bereitzustellen, bei dem unter Verwendung des vorstehend erwähnten magnetischen Toners oder Entwicklers ein digitales latentes Bild bzw. Ladungsbild entwickelt wird, wodurch eine große Menge triboelektrischer Ladung zur Verfügung gestellt und ein Tonerbild mit einer hohen Bilddichte geliefert wird, das hinsichtlich der Auflösung und Reproduzierbarkeit einer dünnen Linie hervorragend ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Bilderzeu gungsverfahren, das die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine mit einem Raster-Elektronenmikroskop herge stellte Photographie (30.000fache Vergrößerung) von kugel förmigen magnetischen Teilchen, die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.

Fig. 2 ist eine mit einem Raster-Elektronenmikroskop hergestellte Photographie (30.000fache Vergrößerung) von gebräuchlichen magnetischen Teilchen in einer kubischen Kristallform.

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsverfahrens zeigt.

Fig. 4 ist eine vergrößerte schematische Teil-Schnittansicht, die den Entwicklungsbereich der in Fig. 3 gezeigten Vorrich tung zeigt.

Fig. 5 ist eine Teilansicht, die eine Bildprobe mit einem Schachbrettmuster zeigt, die bei einem Entwicklungstest für die Bewertung der Entwicklungseigenschaften eines im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Entwicklers verwendet wurde.

Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Toner enthält ein Bindemittelharz und kugelförmige magnetische Teilchen mit einer besonderen Rütteldichte und einer besonderen Leinölabsorption.

Im Einzelnen haben die kugelförmigen magnetischen Teilchen, die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, eine Rütteldichte (oder Schüttdichte) von 1,2 bis 2,5 g/cm³ und vorzugsweise 1,5 bis 2,0 g/cm³ und eine Leinölabsorption von 5 bis 30 ml/100 g, vorzugsweise 10 bis 25 ml/100 g und insbesondere 12 bis 17 ml/100 g.

Die Rütteldichte des magnetischen Materials kann im Rahmen der Erfindung mit einem Meßinstrument (Powder Tester) und einem Behälter, der an diesem Meßinstrument angebracht ist, gemäß dem Verfahren, das in der Bedienungsanleitung für dieses Messinstrument beschrieben ist, gemessen werden.

Im Einzelnen kann die Rütteldichte (oder scheinbare Dichte) in der folgenden Weise gemessen werden.

Zu einem Messbecher für die Messung der scheinbaren Dichte wird eine Aufsatzkappe hinzugefügt, und dann wird der Becher in die Rüttel-Halteeinrichtung des vorstehend erwähnten Meßinstruments eingesetzt. Eine Pulverprobe wird unter Anwendung einer Aufsatzschaufel sachte und in ausreichender Menge, d. h. bis zu dem oberen Teil der Kappe, mit der der obere Teil des Bechers versehen ist, in den Becher eingefüllt, wobei ein Aufsatzkappendeckel verwendet wird, um ein Verstreuen der in dem Messbecher angeordneten Pulverprobe zu verhindern.

Der "Vibrations-Rüttel"-Umschalter des Messinstruments wird zum Rütteln auf "TAP." eingestellt. Wenn eine Stromquelle zum Anlegen einer Wechselspannung mit 50 Hz angewandt wird, wird der Zeiteinstellschalter auf 216 s eingestellt, so daß die Zahl der Rüttelvorgänge auf 180 eingestellt wird.

Der Start-Druckknopf wird gedrückt, so daß der Rüttel betrieb beginnt. Wenn die Pulverprobe beim Rüttelbetrieb so zusammengedrückt worden ist, daß ihr oberer Füllstand bis zu dem oberen Teil des Meßbechers gesunken ist, wird der "Vibrations-Rüttel"-Umschalter auf "OFF" eingestellt, so daß der Rüttelbetrieb unterbrochen wird. Der Kappen deckel wird einmal entfernt, und dem Messbecher wird eine weitere Menge der Pulverprobe zugesetzt. Danach wird der Rüttelbetrieb fortgesetzt, bis die Zahl der Rüttelvorgänge 180 erreicht hat.

Nach der Beendigung des Rüttelbetriebs wird der Meßbecher aus der Rüttel-Halteeinrichtung herausgenommen, und die Aufsatzkappe und der Kappendeckel werden sachte von dem Meßbecher abgenommen. Dann wird überschüssiges Pulver, das sich oberhalb der Oberseite des Meßbechers befindet, mit einer Aufsatzrakel entfernt. Die Pulverprobe wird danach mit einer Waage genau gewogen.

Da das Innenvolumen des Meßbechers 100 cm³ beträgt, wird die Rütteldichte (g/cm³) der Pulverprobe in Form der Probenmasse (g)/100 erhalten.

Andererseits kann die Leinölabsorption des im Rahmen der Erfindung verwendeten magnetischen Materials entsprechend dem in JIS K 5101-1978 beschriebenen Verfahren (Pigment prüfverfahren) gemessen werden.

Im Einzelnen kann die Leinölabsorption in der folgenden Weise gemessen werden. 1 bis 5 g einer Pulverprobe werden auf einer Glasplatte (etwa 250 mm × 250 mm × 5 mm) angeordnet, und Leinölfirnis wird aus einer Bürette nach und nach auf den mittleren Teil der Pulverprobe auftropfen gelassen, während die ganze Pulverprobe immer dann ausreichend geknetet wird, wenn ein kleiner Anteil des Leinöls auf die Probe aufgetropft ist.

Der vorstehend erwähnte Vorgang des Auftropfenlassens und Kne tens wird wiederholt, bis die ganze Probe zum ersten Mal in eine harte, kittähnliche einzelne Masse umgewandelt worden ist und die Oberfläche der Masse wegen des Leinöls Glanz auf weist, d. h., bis der Vorgang den Endpunkt erreicht hat. Die Menge des Leinöls, die bis zum Endpunkt verbraucht wird, wird gemessen, und die Leinölabsorption G (%) wird entsprechend der folgenden Formel berechnet:
G = H/S × 100
H: Menge des Leinöls (ml)
S: Masse der Probe (g)

Übrigens können einige Pigmentarten nicht den vorstehend er wähnten Oberflächenglanz liefern. Wenn ein solches Pigment als Probe verwendet wird, kann der Endpunkt als ein Punkt defi niert werden, der unmittelbar vor dem Punkt liegt, bei dem die Probe durch einen zusätzlichen Tropfen des Leinölfirnisses plötzlich weich wird und an der Glasscheibe anklebt.

Das gebräuchliche magnetische Material, das aus Magnetitteil chen des kubischen Kristallsystems besteht, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, zeigt eine Rütteldichte von weniger als 0,6 g/cm³ und zeigt im allgemeinen eine Rütteldichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³. Andererseits zeigt das gebräuchliche magne tische Material, das aus kugelförmigen Magnetitteilchen be steht, eine Rütteldichte von weniger als 1 g/cm³ und zeigt im allgemeinen eine Rütteldichte im Bereich von 0,7 bis 0,9 g/cm³.

Bei dem Toner, der unter Verwendung des gebräuchlichen magne tischen Materials aus Magnetitteilchen des kubischen Kristall systems erhalten wird, ist die Dispergierbarkeit der magneti schen Teilchen in jedem Tonerteilchen oder zwischen den Toner teilchen in ungenügendem Maße gleichmäßig. Infolgedessen lie fert ein solcher Toner in einigen Fällen nur ein unscharfes Tonerbild, wenn er zur Entwicklung eines digitalen latenten Bildes verwendet wird. Bei Versuchen, die von den Erfindern durchgeführt wurden, wurde gefunden, daß im Fall der Entwick lung eines auf der Grundlage einer Bildvorlage mit einem in Fig. 5 gezeigten Schachbrettmuster erzeugten digitalen laten ten Bildes mit einem magnetischen Toner, der die gebräuchli chen magnetischen Teilchen des kubischen Kristallsystems ent hielt, die schwarzen Bildbereiche dazu neigten, teilweise aus zufallen, und die Bilderzeugungseigenschaften des Toners wie z. B. die Auflösung des erhaltenen Bildes ungenügend waren.

Wenn ein magnetisches Material, das aus Magnetitteilchen be steht, die kubische Kristalle zeigen, einer Zerkleinerungs behandlung unterzogen wird, um die Aggregate der Magnetitteil chen zu zerkleinern, wird die Rütteldichte des auf diese Weise behandelten magnetischen Materials größer, und ein magneti scher Toner, der das behandelte magnetische Material enthält, zeigt im Vergleich zu einem magnetischen Toner, der unbehan deltes magnetisches Material enthält, verbesserte Entwicklungs eigenschaften. Diese Verbesserung ist jedoch noch nicht ausrei chend.

Wenn Teilchen wie z. B. kubische Kristalle, die ebene Oberflä chenbereiche aufweisen, einer Zerkleinerungsbehandlung unter zogen werden, neigen die ebenen Oberflächen der Teilchen dazu, in enge Berührung miteinander zu kommen. Im Fall von Teilchen, die sich in enger Berührung miteinander befinden, ist zur Trennung der einzelnen Teilchen voneinander eine höhere Ener gie erforderlich als im Fall von Teilchen, die einander an ge krümmten Oberflächen berühren. Ferner haben die magnetischen Teilchen in einem kubischen Kristallsystem scharfe Kantenberei che, die durch eine Beanspruchung bzw. Belastung leicht zerbro chen werden können. Wenn das Aggregat des magnetischen Mate rials im kubischen Kristallsystem einer Zerkleinerungsbehand lung unterzogen wird, wird infolgedessen durch das Zerbrechen eine beträchtliche Menge von Feinpulver erzeugt, wodurch sich die Eigenschaften des behandelten Materials (wie z. B. die nach der BET-Methode gemessene spezifische Oberfläche) im Vergleich zu dem ursprünglichen Wert, der anfänglich erwünscht war, än dern.

Andererseits haben kugelförmige Magnetitteilchen, die keiner Zerkleinerungsbehandlung unterzogen worden sind, im Vergleich zu dem magnetischen Material im kubischen Kristallsystem eine verbesserte Dispergierbarkeit in einem Bindemittelharz. Ihre Rütteldichte ist jedoch klein, und die Verbesserung der gleichmäßigen Dispergierbarkeit ist noch ungenügend.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,2 bis 2,5 g/cm³ verwendet. Dieser Wert der Rütteldichte ist so groß, daß er weder durch gewöhnliche unbehandelte magnetische Teilchen in einem kubischen Kristallsystem noch durch magnetische Teilchen in einem kubischen Kristallsystem, die einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen worden sind, noch durch unbehandelte kugelförmige magnetische Teilchen erreicht werden kann.

Die besonderen kugelförmigen magnetischen Teilchen, die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, können vorzugsweise durch Zerkleinerung von kugelförmigen magnetischen Teilchen mit einer Rütteldichte von nicht weniger als 0,7 g/cm³ und weniger als 1,0 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 10 bis 35 ml/100 g hergestellt werden.

Für die Zerkleinerung der kugelförmigen magnetischen Teilchen können beispielsweise eine mechanische Pulverisiermühle mit einem Hochgeschwindigkeitsrotor für die Zerkleinerung von Pulver und ein Druckdispergierungsgerät, das eine zum Ausüben einer Belastung dienende Walze für die Dispergierung oder Zerkleinerung von Pulver aufweist, verwendet werden.

Im Fall der Verwendung der mechanischen Pulverisiermühle zur Zerkleinerung der Aggregate der magnetischen Teilchen besteht die Neigung, daß die auf den Rotor zurückzuführende Stoßkraft im Übermaß auch auf die Primärteilchen ausgeübt wird, so daß die Primärteilchen selbst zerbrochen werden, wodurch leicht ein Feinpulver aus dem magnetischen Material erzeugt werden kann. Wenn zur Herstellung eines Toners das magnetische Mate rial, das einer Zerkleinerungsbehandlung mittels einer mecha nischen Pulverisiermühle unterzogen worden ist, verwendet wird, verschlechtert infolgedessen das vorstehend erwähnte Feinpul ver in den magnetischen Teilchen die triboelektrischen Aufla dungseigenschaften des Toners. Als Ergebnis tritt relativ leicht eine auf eine Verminderung der Menge der triboelektri schen Ladung in dem Toner zurückzuführenden Abnahme der Toner bilddichte ein.

Andererseits kann im Rahmen der Erfindung zum wirksamen Zer kleinern der Aggregate der kugelförmigen magnetischen Teilchen und zur Unterdrückung der Erzeugung von Feinpulver aus magne tischem Material vorzugsweise ein Druckdispergierungsgerät, das eine zum Ausüben einer Belastung dienende Walze aufweist, beispielsweise eine Fret Mill bzw. Reibmühle, verwendet wer den.

Im Rahmen der Erfindung kann angenommen werden, daß die Rüttel dichte und die Leinölabsorption des magnetischen Materials in direkt die Gestalt der magnetischen Teilchen, ihren Oberflä chenzustand und die Menge der darin vorhandenen Aggregate wie dergeben.

Eine weniger als 1,2 g/cm³ betragende Rütteldichte eines ma gnetischen Materials zeigt, daß in dem magnetischen Material eine große Menge magnetischer Teilchen in einem kubischen Kri stallsystem vorhanden ist oder daß darin eine große Zahl von Aggregaten magnetischer Teilchen enthalten ist und daß die Zer kleinerungsbehandlung für die magnetischen Teilchen in be trächtlichem Maße ungenügend ist. Wenn ein magnetisches Mate rial mit einer Rütteldichte von weniger als 1,2 g/cm³ verwen det wird, ist es infolgedessen schwierig, das magnetische Ma terial gleichmäßig in einem Bindemittelharz zu dispergieren, was dazu führt, daß leicht eine auf die ungleichmäßige Dispergierung des magnetischen Materials zurückzuführende Unschärfe des Tonerbildes, eine Verminderung des Auflösungsvermögens des Toners und eine Beschädigung der Oberfläche eines lichtempfind lichen Aufzeichnungsmaterials eintreten.

Wenn die Rütteldichte der magnetischen Teilchen mehr als 2,5 g/cm³ beträgt, sind ihre Aggregate übermäßig zerkleinert worden, und unter Druck tritt ein Anhaften der magnetischen Teilchen aneinander ein, wodurch aus den magnetischen Teilchen Pellets gebildet werden. Als Ergebnis können solche magnetischen Teil chen nur ungleichmäßige magnetische Tonerteilchen liefern.

Wenn die Leinölabsorption der magnetischen Teilchen ihre vor stehend erwähnte Obergrenze oder Untergrenze überschreitet, kommt es zu einer ähnlichen Erscheinung wie im Fall der Über schreitung der Grenzwerte der Rütteldichte.

Bei Untersuchungen, die von den Erfindern durchgeführt wurden, wurde festgestellt, daß bei der Zerkleinerung von magnetischen Teilchen in einem kubischen Kristallsystem ihre nach der BET- Methode gemessene spezifische Oberfläche nach der Zerkleine rung im Vergleich zu der spezifischen Oberfläche vor der Zer kleinerung um 10% oder mehr zunimmt. Als Grund dafür kann an genommen werden, daß durch die Zerkleinerungsbehandlung eine große Menge von Feinpulver aus magnetischen Teilchen erzeugt wird. Andererseits ist im Fall der Zerkleinerung von kugelför migen magnetischen Teilchen gefunden worden, daß ihre nach der BET-Methode gemessene spezifische Oberfläche nach der Zerklei nerung im wesentlichen dieselbe ist wie vor der Zerkleinerung oder um mehrere % abnimmt.

Es ist infolgedessen möglich, festzustellen, ob die Gestalt der magnetischen Teilchen einem kubischen Kristallsystem ent spricht oder kugelförmig ist. Im einzelnen kann in dem Fall, daß magnetische Teilchen derart zerkleinert werden, daß ihre Rütteldichte um etwa 30% zunimmt und dabei ihre nach der BET- Methode gemessene spezifische Oberfläche nach der Zerkleinerung im wesentlichen dieselbe ist wie vor der Zerklei nerung oder abnimmt, angenommen werden, daß die Gestalt der magnetischen Teilchen kugelförmig ist.

Im Rahmen der Erfindung kann die Größe der Primärteilchen der magnetischen Teilchen, die unter Anwendung einer mit einem Elektronenmikroskop hergestellten Photographie gemessen wird, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 µm betragen, und ihre durch Adsorption von Stickstoff nach der BET-Methode gemessene spezifische Oberfläche kann vorzugsweise 6,0 bis 8,0 m²/g betragen.

Um ein digitales latentes Bild in Gegenwart eines Magnet feldes zu entwickeln, können die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen ferner im Hinblick auf die Transportierbarkeit eines magnetischen Toners auf einem zum Tragen eines Entwicklers dienenden Bauteil wie z. B. einem Zylinder vorzugsweise eine Sättigungsmagnetisierung (σ_s) von 60 bis 90 Am²/kg (60 bis 90 emE/g), eine Remanenz (σ_r) von 3 bis 9 Am²/kg (3 bis 9 emE/g) und eine Koerzitivkraft (H_c) von 3,18 bis 6,37 kA/m (40 bis 80 Oe) [insbesondere 3,98 bis 5,57 kA/m (50 bis 70 Oe)] und/oder ein 0,04 bis 0,10 betragendes Verhältnis σ_r/σ_s haben [jeweils gemessen bei einem Magnetfeld von 795,8 kA/m (10.000 Oe)]. Es ist sehr schwierig, zu erreichen, daß gebräuchliche magnetische Teilchen in einem kubischen Kristallsystem eine Koerzi tivkraft von 3,18 bis 6,37 kA/m (40 bis 80 Oe) haben. Es kann infolgedessen angenommen werden, daß der vorstehend erwähnte Wert der Koerzitivkraft indirekt die Gestalt der magnetischen Teilchen anzeigt.

Die magnetischen Eigenschaften eines magnetischen Materials können im Rahmen der Erfindung mit einem handelsüblichen Meßgerät gemessen werden.

Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Toner kann vorzugsweise Isoliereigenschaften haben, damit er triboelektrische Ladung zeigen kann. Im Einzelnen kann der spezifische Widerstand des Toners vorzugsweise 10¹⁴ Ohm.cm oder mehr betragen, wenn an den Toner unter einem Druck von 29,4 N/cm² eine Spannung von 100 V angelegt wird. In dem erfindungsgemäß verwendeten magnetischen Toner sind die vorstehend erwähnten besonderen kugelförmigen magneti schen Teilchen infolgedessen in einer Menge von 30 bis 150 Masseteilen je 100 Masseteile eines Bindemittelharzes enthalten. Wenn die Menge der magnetischen Teilchen unter 30 Masseteilen liegt, ist die Transportierbarkeit des magneti schen Toners auf einem zum Tragen eines Entwicklers dienenden Bauteil wie z. B. einem Zylinder ungenügend. Andererseits verschlechtern sich die Isoliereigenschaften und die Hitze fixierbarkeit des magnetischen Toners, wenn die Menge der magnetischen Teilchen über 150 Masseteilen liegt.

Die kugelförmigen magnetischen Teilchen, die im erfindungs gemäßen Verfahren verwendet werden, können vorzugsweise durch ein Naßverfahren aus Eisen(II)-sulfat hergestellt werden. Die magnetischen Teilchen können vorzugsweise aus Magnetit oder Ferrit bestehen, der 0,1 bis 10 Masse-% einer Verbindung enthält, die ein zweiwertiges Metall wie z. B. Mangan oder Zink enthält.

Zu Beispielen für das zur Herstellung des erfindungsgemäß eingesetzten magnetischen Toners verwendete Bindemittelharz gehören: Homopolymere oder Copolymere von Styrol und seinen Derivaten wie z. B. Polystyrol, Poly-p-Chlorstyrol, Polyvinyltoluol, Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, Styrol- Vinyltoluol-Copolymer; Copolymere von Styrol und Acrylsäureestern wie z. B. Styrol-Methylacrylat-Copolymer, Styrol-Ethylacrylat-Copolymer, Styrol-n-Butylacrylat- Copolymer; Copolymere von Styrol und Methacrylsäureestern wie z. B. Styrol-Methylmethacrylat-Copolymer, Styrol- Ethylmethacrylat-Copolymer, Styrol-n-Butylmethacrylat- Copolymer; Mehrkomponenten-Copolymere von Styrol, Acrylsäureestern und Methacrylsäureestern; Copolymere von Styrol und anderen Vinylmonomeren wie z. B. Styrol- Acrylnitril-Copolymer, Styrol-Vinylmethylether-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, Styrol-Acrylnitril-Inden-Copolymer, Styrol-Maleinsäureester- Copolymer; Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylacetat, Polyester, Polyamide, Epoxyharze, Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureharz, Phenol harze, aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoff harze, Petrolharz, chloriertes Paraffin. Diese Bindemit telharze können entweder einzeln oder als Mischung ver wendet werden.

Im Hinblick auf die triboelektrische Aufladbarkeit, die Entwicklungseigenschaften und die Fixierbarkeit des Toners kann vorzugsweise ein Styrol-Acrylsäurealkylester-Copolymer (dessen Alkylgruppe vorzugsweise eine C₁- bis C₁₂-Alkylgruppe ist), ein Styrol-Methacrylsäurealkylester-Copolymer (dessen Alkylgruppe vorzugsweise eine C₁- bis C₁₂-Alkylgruppe ist) oder ein Polyesterharz verwendet werden.

Der erfindungsgemäß verwendete magnetische Toner kann ferner ein Farbmittel enthalten. Als Beispiele dafür können Ruß und Kupferphthalocyanin erwähnt werden.

Ferner kann der erfindungsgemäß verwendete Toner gewünsch tenfalls auch einen Ladungssteuerstoff enthalten, wozu ein Ladungssteuerstoff für negative Aufladung wie z. B. ein Metallkomplexsalz eines Monoazofarbstoffs und ein Metall komplex von Salicylsäure, Alkylsalicylsäure, Dialkyl salicylsäure oder Naphthoesäure gehören. Der erfindungs gemäße Toner kann je 100 Masseteile eines Bindemittel harzes vorzugsweise 0,1 bis 0,9 Masseteile des Ladungs steuerstoffs enthalten.

Ferner kann ein Mittel zur Verbesserung des Fließvermögens wie z. B. Teflonpulver zugesetzt werden, um das Agglomerieren von Tonerteilchen zu verhindern und dadurch das Fließvermögen zu verbessern. Ferner wird dem Toner bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein wachsartiges Material wie z. B. niedermolekulares Polyethylen, nieder molekulares Polypropylen, mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Sasol-Wachs oder Paraffinwachs in einer Menge von etwa 0,5 bis 5 Masse-% zugesetzt, um die Abtrennbarkeit während des Heißwalzenfixierens zu verbessern.

Die kugelförmigen magnetischen Teilchen, die im erfin dungsgemäßen Verfahren verwendet werden, können vorzugs weise in einem negativ aufladbaren magnetischen Toner ver wendet werden. Solch ein negativ aufladbarer magnetischer Toner kann vorzugsweise eine triboelektrische Ladungs menge von -8 µC/g bis -20 µC/g bereitstellen. Wenn die Ladungsmenge weniger als -8 µC/g (in Form ihres Absolut werts) betragt, besteht insbesondere unter der Bedingung einer hohen Feuchtigkeit die Neigung, daß die Bilddichte abnimmt. Wenn die Ladungsmenge mehr als -20 µC/g beträgt, ist der Toner übermäßig aufgeladen, wodurch ein Linienbild dünner gemacht wird, was insbesondere unter der Bedingung einer niedrigen Feuchtigkeit dazu führt, daß nur ein schlechtes Bild erhalten wird.

Die negativ aufladbaren Tonerteilchen sind im erfindungsgemäß ver wendeten Verfahren folgendermaßen definiert. 10 g Toner teilchen, die über Nacht in einer Umgebung mit 25°C und einer relativen Feuchte von 50 bis 60% stehengelassen worden sind, und 90 g nicht mit einem Harz beschichtetes, als Tonerträger dienendes Eisenpulver, das derartige Teilchengrößen hat, dass es durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 200 mesh hindurchgeht und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 300 mesh zurückgehalten wird, (z. B. EFV 200/300®) werden in einem Aluminiumtopf mit einem Volumen von etwa 200 cm³ in der vorstehend erwähnten Umgebung gründlich vermischt (durch etwa 50maliges Schütteln des in den Händen gehaltenen Topfes in senkrechter Richtung), und die triboelektrische Ladung der Tonerteilchen wird nach dem üblichen Abblas verfahren mittels einer Aluminiumzelle, die ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 400 mesh aufweist, ge messen. Die Tonerteilchen, bei denen durch die vorstehend beschriebene Messung festgestellt worden ist, daß sie negative triboelektrische Ladung haben, sind als negativ aufladbare Tonerteilchen definiert.

Der erfindungsgemäß verwendete Toner kann im Allgemeinen in der folgenden Weise hergestellt werden.

1. Ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material werden durch gleichmäßiges Dispergieren mittels eines Mischers wie z. B. eines Henschelmischers zusammen mit einem wahlweise zugesetzten, als Farbmittel dienenden Farbstoff oder Pigment vermischt.
2. Die durch das vorstehend beschriebene Vermischen er haltene Mischung wird einer Schmelzknetbehandlung unter Anwendung einer Knetvorrichtung wie z. B. eines Kneters, einer Strangpresse oder einer Walzenmühle unterzogen.
3. Das geknetete Produkt wird mittels eines Brechers bzw. eines Grobzerkleinerungsgeräts wie z. B. einer Schneidmühle oder einer Hammermühle grobzerkleinert und dann mittels einer Pulverisiermühle wie z. B. einer Strahlmühle feinpul verisiert.
4. Das feinpulverisierte Produkt wird mittels eines Klas siergeräts klassiert, um die Teilchengrößenverteilung ein zustellen, wodurch ein erfindungsgemäß verwendbarer Toner erhalten wird.

Der erfindungsgemäß verwendete Entwickler kann vorzugs weise einen magnetischen Toner und ein Feinpulver aus hydrophobem Siliciumdioxid enthalten bzw. daraus bestehen, um die triboelektrische Aufladbarkeit der Tonerteilchen gleichmäßig zu verbessern, um ihr Agglomerieren zu ver hindern oder um ihr Fließvermögen zu verbessern. Im Fall eines negativ aufladbaren magnetischen Einkomponenten entwicklers kann der Entwickler vorzugsweise ein negativ aufladbares Siliciumdioxid-Feinpulver enthalten, das mit einem Silan-Haftmittel und/oder mit einem Siliconöl behan delt worden ist, wobei die Menge des Siliciumdioxid-Fein pulvers vorzugsweise 0,3 bis 1,0 Masseteile je 100 Masse teile des negativ aufladbaren magnetischen Toners beträgt. Das Siliciumdioxid-Feinpulver, das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann vorzugsweise das sogenannte "Trockenverfahren-Siliciumdioxid" oder "Fused Silica" sein, das durch Oxidation von gasförmigem Siliciumhalo genid erhalten werden kann.

Das hydrophobe Siliciumdioxid-Feinpulver kann vorzugsweise aus den vorstehend erwähnten feinen Siliciumdioxidteilchen beste hen, deren Oberfläche mit einem Silan-Haftmittel und/oder mit einem Siliconöl behandelt worden ist.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Bilderzeugungsverfahrens unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 beschrieben.

Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, wird die Oberfläche eines lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials 1 (nachstehend auch als lichtempfindliche Walze bezeichnet) mittels einer Primär ladungseinrichtung 2 negativ oder positiv geladen, und dann wird ein zur Belichtung dienendes Licht 5, das aus einem Laser strahl besteht, entsprechend einem Bildabtastverfahren der Oberfläche des lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterials zuge führt, wodurch darauf ein digitales latentes Bild bzw. Ladungs bild erzeugt wird. Das latente Bild wird in einer Entwicklungs stellung, wo der Oberfläche des lichtempfindlichen Aufzeich nungsmaterials ein Entwicklungszylinder 4 einer Entwicklungs einrichtung 9 gegenüberliegt, mit einem Einkomponentenentwick ler 13 entwickelt, um ein Tonerbild zu erzeugen. Die Entwick lungseinrichtung 9 weist eine magnetische Rakel 11 und den Ent wicklungszylinder 4, in dem sich ein Magnet 14 befindet, auf und enthält den Entwickler 13. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird in der Entwicklungsstellung zwischen einem elektrisch leiten den Schichtträger 16 der lichtempfindlichen Walze 1 und dem Entwicklungszylinder 4 durch eine Einrichtung 12 zum Anlegen einer Vorspannung eine Vorspannung angelegt, die aus einer Wechselstrom-Vorspannung, einer Impuls-Vorspannung und/oder einer Gleichstrom-Vorspannung besteht.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird, wenn ein als Bildempfangsma terial dienendes Papier P zu einer Übertragungsstellung trans portiert wird, wo der lichtempfindlichen Walze 1 eine Übertra gungs-Ladungseinrichtung 3 gegenüberliegt, die rückseitige Oberfläche des als Bildempfangsmaterial dienenden Papiers P (d. h., diejenige seiner Oberflächen, die der Oberfläche, die der lichtempfindlichen Walze 1 gegenüberliegt, entgegengesetzt ist) mittels der Übertragungs-Ladungseinrichtung 3 positiv oder ne gativ geladen, wodurch das auf der Oberfläche der lichtempfind lichen Walze erzeugte Tonerbild, das aus einem negativ (oder positiv) aufladbaren Toner besteht, elektrostatisch auf das als Bildempfangsmaterial dienende Papier P übertragen wird. Das als Bildempfangsmaterial dienende Papier P wird dann von der lichtempfindlichen Walze 1 getrennt und zu einer Fixierein richtung 7 transportiert, bei der Hitze und Druck angewandt werden, um das Tonerbild dadurch auf dem als Bildempfangsmate rial dienenden Papier P zu fixieren.

Der restliche Einkomponentenentwickler, der auf der lichtemp findlichen Walze 1 stromabwärts bezüglich der Übertragungsstel lung zurückbleibt, wird durch eine Reinigungseinrichtung 8 mit einer Reinigungsrakel entfernt. Nach der Reinigung wird die lichtempfindliche Walze 1 durch eine Löschbelichtung 6 entla den und wieder dem vorstehend erwähnten Verfahren unterzogen, wozu als Anfangsschritt der Aufladungsschritt mittels der Pri märladungseinrichtung 2 gehört.

Des weiteren zeigt Fig. 4, daß die lichtempfindliche Walze 1 als zum Tragen eines elektrostatischen Bildes bzw. Ladungsbil des dienendes Bauteil eine lichtempfindliche Schicht 15 und den elektrisch leitenden Schichtträger 16 aufweist und sich in Richtung eines Pfeiles A bewegt. Andererseits dreht sich der Entwicklungszylinder 4, ein nichtmagnetischer Zylinder, als zum Tragen eines Entwicklers dienendes Bauteil in Richtung ei nes Pfeiles B, so daß er sich in der Entwicklungsstellung in derselben Richtung bewegt wie die lichtempfindliche Walze 1. Der mehrpolige Dauermagnet 14 ist innerhalb des nichtmagneti schen Zylinders 4 angeordnet und dreht sich nicht.

Der isolierende magnetische Einkomponentenentwickler 13, der in der Entwicklungseinrichtung 9 enthalten ist, wird auf den nichtmagnetischen Zylinder 4 aufgebracht, und die darin enthaltenen Tonerteilchen werden durch die Reibung zwischen der Zy linderoberfläche und den Tonerteilchen mit triboelektrischer Ladung ausgestattet. Eine magnetische Rakel 11 aus Eisen ist nahe bei der Zylinderoberfläche (vorzugsweise mit einem Ab stand von 50 bis 500 µm) angeordnet und liegt einem der Pole des mehrpoligen Dauermagneten 14 gegenüber. Auf diese Weise wird die Dicke der Tonerschicht, die auf dem Zylinder 4 ange ordnet ist, gleichmäßig auf einen geringen Wert (vorzugsweise auf 30 bis 300 µm) eingestellt, um dadurch eine Entwickler schicht zu bilden, deren Dicke geringer ist als der Abstand zwischen der lichtempfindlichen Walze 1 und dem Zylinder 4 in der Entwicklungsstellung. Die Umdrehungsgeschwindigkeit des Zy linders 4 kann derart eingestellt werden, daß die Geschwindig keit seiner Oberfläche der Geschwindigkeit der Oberfläche der lichtempfindlichen Walze im wesentlichen oder nahezu gleich ist.

Die magnetische Rakel 11 kann auch aus einem Dauermagneten an stelle von Eisen bestehen, um dadurch einen Gegenmagnetpol zu bilden. Zwischen dem Zylinder 4 und der lichtempfindlichen Wal ze 1 kann mittels der Einrichtung 12 zum Anlegen einer Vorspan nung eine Wechselstrom-Vorspannung oder eine Impuls-Vorspan nung angelegt werden. Die Wechselstrom-Vorspannung kann vor zugsweise eine Frequenz von 200 bis 4000 Hz und einen Spitze- zu-Spitze-Wert (Vpp) von 500 bis 3000 V haben. Die Tonerteil chen werden in der Entwicklungsstellung auf ein elektrostati sches Bild, das auf der lichtempfindlichen Walze 1 erzeugt wor den ist, unter der Wirkung einer elektrostatischen Kraft, die auf die das elektrostatische Bild tragende Oberfläche zurückzu führen ist, und unter der Wirkung der Wechselstrom-Vorspannung oder der Impuls-Vorspannung übertragen.

Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform kann anstelle der Rakel 11 auch eine elastische Rakel, die aus einem elastischen oder elastomeren Material wie z. B. Siliconkautschuk besteht, verwendet werden, so daß der Entwickler auf das zum Tragen eines Entwicklers dienende Bauteil 4 aufgebracht wird, wäh rend die Dicke der Entwicklerschicht unter Druck einge stellt wird.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,0 g/cm³, einer Leinölabsorption von 25 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 7 m²/g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung mittels einer Fret Mill bzw. Reibmühle unterzogen, um die Aggregate der magnetischen Teilchen zu zerkleinern, wodurch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,7 g/cm³, einer Leinölabsorption von 17 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 7 m²/g hergestellt wurden. Die auf diese Weise hergestellten kugelförmigen magnetischen Teilchen hatten eine Sättigungs magnetisierung, (σ_s) von 83 Am²/kg (83 emE/g), eine Remanenz (σ_r) von 5 Am²/kg (5 emE/g), ein 0,06 betragendes Verhältnis σ_r/σ_s und eine Koerzitivkraft von 4,46 kA/m (56 Oe).

Vorstehend erwähnte kugelförmige magnetische Teilchen nach Zerkleinerung	60 Masseteile
Styrol-Butylacrylat-Copolymer Copolymerisations-Masseverhältnis = 8 : 2; [Durchschnitts molekulargewicht (Massemittel) = etwa 250.000]	100 Masseteile
Niedermolekulares Polypropylen [Durchschnittsmolekulargewicht (Massemittel) = etwa 15.000]	3 Masseteile
Chromkomplex eines Monoazofarbstoffs (Bontron S-34 ®)	0,5 Masseteile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden mittels einer auf 160°C aufgeheizten Zwei-Achsen-Strangpresse einer Schmelzknetbehandlung unterzogen, und das geknetete Produkt wurde nach dem Abkühlen mittels einer Hammermühle grobzerkleinert und dann mittels einer Strahlmühle feinpulverisiert. Das feinpulverisierte Produkt wurde mittels eines Windsichters klassiert, wodurch ein magnetischer Toner hergestellt wurde.

Als die Teilchengröße des magnetischen Toners mittels eines Coulter-Zählgeräts mit einer Öffnung von 100 µm gemessen wurde, wurde festgestellt, daß der Toner eine mittlere Teilchengröße (Volumenmittel) von 11,5 µm hatte und daß der auf die Gesamtzahl bezogene Anteil der Zahl der Tonerteilchen mit Teilchengrößen von weniger als 6,35 µm 20% betrug. Ferner zeigte der magnetische Toner eine triboelektrische Ladung von -13 µC/g, als er mit als Tonerträger dienendem Eisenpulver vermischt wurde.

100 Masseteile des vorstehend erwähnten magnetischen Toners wurden unter Anwendung eines Henschelmischers mit 0,8 Masse teilen eines negativ aufladbaren hydrophoben Siliciumdioxids vermischt, das mit Dimethyldichlorsilan und Siliconöl behandelt worden war. Die erhaltene Mischung wurde dann durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 100 mesh (Tyler-mesh) hindurchgehen gelassen. Der Anteil des Pulvers, der durch das Sieb hindurchging, wurde als negativ auflad barer magnetischer Einkomponentenentwickler verwendet. Der vorstehend erwähnte magnetische Toner und der daraus erhal tene magnetische Entwickler zeigten einen spezifischen Durchgangswiderstand von 5 × 10¹⁴ Ohm.cm.

Der magnetische Entwickler wurde einem Kopiertest unter Anwendung eines im Handel erhältlichen Kopiergeräts, das eine lichtempfindliche Walze des Laminattyps, die einen organischen Photoleiter (OPC) enthielt, aufwies, unter zogen. Beim Kopierbetrieb wurde die Oberfläche der licht empfindlichen Walze einer Primärladung auf -700 V unter zogen. Dann wurde dieser Oberfläche ein Laserstrahl zuge führt, der einer Bildvorlage mit einem Schachbrettmuster, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, entsprach. Dadurch wurde ein digitales latentes Bild erzeugt, bei dem der belichtete Bereich, dem der Laserstrahl zuge führt worden war, ein Potential von -100 V hatte. Das latente Bild wurde nach einem Umkehr-Entwicklungsverfahren mit dem magnetischen Toner entwickelt, während zwischen der lichtempfindlichen Walze und einem Entwicklungs zylinder (einem zum Tragen eines Entwicklers dienenden Bauteil) eine Gleichstrom-Vorspannung mit -500 V und eine Wechselstrom-Vorspannung mit 1800 Hz und einem Spitze-zu- Spitze-Wert von 1600 V angelegt wurden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Entwicklungsbetrieb war der minimale Abstand zwischen dem aus nichtrostendem Stahl bestehenden Entwicklungszylinder und der lichtempfindli chen Walze in der Entwicklungsstellung auf 350 µm einge stellt, und die Dicke einer auf dem Entwicklungszylinder angeordneten Entwicklerschicht wurde in der Entwicklungs stellung ohne Anlegen der Vorspannung auf etwa 100 µm eingestellt.

Als Ergebnis lieferte der erfindungsgemäß verwendete magnetische Toner sowohl unter der Bedingung einer norma len Temperatur und einer normalen Feuchte (25°C; 60% re lative Feuchte) als auch unter der Bedingung einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchte (30°C; 90% relative Feuchte) als auch unter der Bedingung einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Feuchte (15°C; 10% rela tive Feuchte) gute kopierte Bilder. Ferner entsprachen die auf diese Weise erhaltenen kopierten Bilder dem in Fig. 5 gezeigten Schachbrettmuster und hatten keine Bildfehler.

Als unter den einzelnen Bedingungen aufeinanderfolgende Kopierteste mit 3000 Blatt durchgeführt wurden, behielten die erhaltenen Tonerbilder eine Bilddichte von 1,35 oder darüber bei und zeigten eine ausgezeichnete Reproduzier barkeit dünner Linien.

Als nach den aufeinanderfolgenden Kopiertesten mit 3000 Blatt die Oberfläche der lichtempfindlichen OPC-Walze beobachtet wurde, wurde keine Beschädigung beobachtet, die imstande war, in dem Tonerbild einen schwarzen oder weißen Streifen hervorzuru fen.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Beispiel 2

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 0,8 g/cm³, einer Leinölabsorption von 25 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 7 m²/g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wodurch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,5 g/cm³, einer Leinölabsorption von 19 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 6,9 m²/g hergestellt wurden.

Ein magnetischer Toner und ein Entwickler wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 1 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten kugel förmigen magnetischen Teilchen verwendet wurden.

Der auf diese Weise erhaltene Entwickler wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 einem Bilderzeugungstest unterzogen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Beispiel 3

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 0,7 g/cm³, einer Leinölabsorption von 27 ml/300 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 6,5 m²/g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wo durch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldich te von 2,0 g/cm³, einer Leinölabsorption von 15 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 6,3 m²/g hergestellt wurden.

Beispiel 4

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 0,8 g/cm³, einer Leinölabsorption von 25 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 10 m²/g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wodurch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,8 g/cm³, einer Leinölabsorption von 14 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 9,8 m²/g hergestellt wurden.

Vergleichsbeispiel 1

Ein magnetischer Toner und ein Entwickler wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 1 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 0,9 g/cm³, einer Leinölabsorption von 25 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 7 m²/g verwendet wurden, die keiner Zerkleinerungsbehandlung un terzogen worden waren.

Der auf diese Weise erhaltene Entwickler wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 einem Bilderzeugungstest unterzogen.

Als Ergebnis konnte ein Tonerbild erhalten werden, dessen Bild dichte im Vergleich zu dem in Beispiel 1 erhaltenen Tonerbild niedriger war. Ferner zeigte das kopierte Bild, das auf der Grundlage der in Fig. 5 gezeigten Bildvorlage mit dem Schach brettmuster erhalten wurde, je 100 schwarze Bereiche vier Bild fehler (d. h., daß vier Tonerbildbereiche mit den Abmessungen 100 µm × 100 µm fehlten).

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 0,9 g/cm³, einer Leinölabsorption von 25 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 7 m²/g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wodurch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 2,7 g/cm³, einer Leinölabsorption von 9 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 6,7 m²/g hergestellt wurden.

Als nach den aufeinanderfolgenden Kopiertesten die Oberfläche der lichtempfindlichen Walze beobachtet wurde, wurden Beschä digungen festgestellt, die auf die Bildung von Pellets aus den kugelförmigen magnetischen Teilchen zurückzuführen waren.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Vergleichsbeispiel 3

Ein magnetischer Toner und ein Entwickler wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 1 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen ein magnetisches Material mit einer Rütteldichte von 0,4 g/cm³, einer Leinölabsorption von 34 ml/100 g und einer nach der BET- Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 7 m²/g verwen det wurde, das hauptsächlich aus magnetischen Teilchen in ei nem kubischen Kristallsystem bestand und keiner Zerkleinerungs behandlung unterzogen worden war.

Als Ergebnis konnte ein Tonerbild erhalten werden, dessen Bild dichte im Vergleich zu dem in Beispiel 1 erhaltenen Tonerbild niedriger war. Ferner zeigte das kopierte Bild, das auf der Grundlage der in Fig. 5 gezeigten Bildvorlage mit dem Schach brettmuster erhalten wurde, je 100 schwarze Bereiche zehn Bild fehler.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Vergleichsbeispiel 4

Magnetische Teilchen in einem kubischen Kristallsystem mit ei ner Rütteldichte von 0,4 g/cm³, einer Leinölabsorption von 34 ml/100 g und einer nach der BET-Methode gemessenen spezifi schen Oberfläche von 7 m²/g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wodurch magnetische Teilchen in einem kubi schen Kristallsystem mit einer Rütteldichte von 1,0 g/cm³, ei ner Leinölabsorption von 19 ml/100 g und einer nach der BET- Methode gemessenen spezifischen Oberfläche von 8,5 m²/g herge stellt wurden.

Ein magnetischer Toner und ein Entwickler wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 1 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten magne tischen Teilchen im kubischen Kristallsystem verwendet wurden.

Beispiel 5

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,0 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 20,3 ml/100 g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wodurch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,7 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 16,4 ml/100 g hergestellt wurden.

Vorstehend erwähnte kugelförmige magnetische Teilchen nach Zerkleinerung	60 Masseteile
Styrol-Butylacrylat-Copoolymer [Copolymerisations-Masseverhältnis = 8 : 2; Durchschnittsmolekulargewicht (Massemittel) = etwa 250.000]	100 Masseteile
Niedermolekulares Polypropylen [Durchschnittsmolekulargewicht (Massemittel) = etwa 15.000]	3 Masseteile
Chromkomplex eines Monoazofarbstoffs (Bontron S-34 ®)	2 Masseteile

Die vorstehend angegebenen Bestandteile wurden mittels einer auf 160°C aufgeheizten Heißwalze einer Schmelzknet behandlung unterzogen, und das geknetete Produkt wurde nach dem Abkühlen mittels einer Hammermühle auf etwa 2 mm grobzerkleinert und dann mittels einer Strahlmühle auf etwa 10 µm feinpulverisiert. Das feinpulverisierte Produkt wurde mittels eines Windsichters klassiert, wodurch ein magnetischer Toner hergestellt wurde. Der auf diese Weise hergestellte Toner hatte eine mittlere Teilchengröße (Volumenmittel) von 11 µm, und der auf die Gesamtzahl bezogene Anteil der zahl der Tonerteilchen mit Teilchen größen von weniger als 6,35 µm betrug etwa 15%.

Der vorstehend erwähnte magnetische Toner wurde mit 0,4 Masse-% eines negativ aufladbaren hydrophoben kolloidalen Siliciumdioxids vermischt, wodurch ein Entwickler herge stellt wurde.

Der Entwickler wurde einem Kopiertest unter Anwendung eines im Handel erhältlichen Kopiergeräts unterzogen.

Unter den Bedingungen einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Feuchte wurden aufeinanderfolgende Kopierteste mit 10.000 Blatt durchgeführt, wobei eine Bildvorlageprobe verwendet wurde, bei der dünne Linien mit einer Breite von 100 µm in einem Abstand von jeweils 100 µm angeordnet waren. Die erhaltenen Tonerbilder behielten eine Bild dichte (D_max) von 1,3 oder darüber bei und zeigten von der Anfangsstufe an eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit dünner Linien.

Beispiel 6

Kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 0,7 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 30,8 ml/100 g wurden einer Zerkleinerungsbehandlung unterzogen, wodurch kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,2 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 25,2 ml/100 g hergestellt wurden.

Ein magnetischer Entwickler wurde in derselben Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 5 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten kugelförmigen magnetischen Teilchen verwendet wurden.

Der auf diese Weise erhaltene Entwickler zeigte gute Entwicklungseigenschaften.

Vergleichsbeispiel 5

Ein magnetischer Entwickler wurde in derselben Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 5 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen magnetische Teilchen in einem kubischen Kristallsystem mit einer Rütteldichte von 1,4 g/cm³ und einer Leinöl absorption von 23,2 ml/100 g verwendet wurden.

Der auf diese Weise erhaltene Entwickler wurde in derselben Weise wie in Beispiel 5 einem Bilderzeugungstest unterzogen.

Als Ergebnis hatten die resultierenden Bilddichten in der An fangsstufe und nach dem aufeinanderfolgenden Kopieren so nied rige Werte wie 1,0 oder darunter, und der Entwickler zeigte keine ausreichenden Bilderzeugungseigenschaften.

Vergleichsbeispiel 6

Ein magnetischer Entwickler wurde in derselben Weise wie in Beispiel 5 hergestellt, wobei jedoch anstelle der in Beispiel 5 verwendeten kugelförmigen magnetischen Teilchen magnetische Teilchen in einem kubischen Kristallsystem mit einer Rüttel dichte von 0,5 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 18,0 ml/ 100 g verwendet wurden.

Als Ergebnis war die resultierende Bilddichte in der Anfangs stufe niedrig, und die Bilddichte nahm im Verlauf des aufein anderfolgenden Kopierens nach und nach ab.

Claims

1. Bilderzeugungsverfahren mit den folgenden Schritten:
Erzeugen eines digitalen latenten Bildes auf der Oberfläche eines zum Tragen eines latenten Bildes dienenden Bauteils,
Bilden einer Schicht eines einen magnetischen Toner enthaltenden Entwicklers auf einem zum Tragen eines Entwicklers dienenden Bauteil, wobei der Toner ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material enthält,
triboelektrisches Aufladen des Entwicklers und
Entwickeln des digitalen latenten Bildes mit dem triboelektrisch aufgeladenen, einen magnetischen Toner enthaltenden Entwickler, in einer Entwicklungsstellung, um dadurch auf dem zum Tragen eines latenten Bildes dienenden Bauteil ein Tonerbild zu erzeugen
dadurch gekennzeichnet, dass
das magnetische Material in dem Toner kugelförmige magnetische Teilchen mit einer Rütteldichte von 1,2 bis 2,5 g/cm³ und einer Leinölabsorption von 5 bis 30 ml/100 g aufweist.

2. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß der magnetische Toner in Gegenwart eines elek trischen Wechselfeldes oder eines elektrischen Impulsfeldes von dem zum Tragen eines Entwicklers dienenden Bauteil auf das zum Tragen eines latenten Bildes dienende Bauteil in einer Entwicklungsstellung übertragen wird.

3. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Wechselfeld auf einer Wechselstrom- Vorspannungskomponente mit einer Frequenz von 200 bis 4.000 Hz und einem Spitze-zu-Spitze-Wert (Vpp) von 500 bis 3.000 V basiert.

4. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß auf dem zum Tragen eines latenten Bildes die nenden Bauteil ein negatives digitales latentes Bild erzeugt wird und der magnetische Toner negative triboelektrische Ladung hat.

5. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß das magnetische Material eine Leinölabsorption von 10 bis 25 ml/100 g hat.

6. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Material eine Leinölabsorption von 12 bis 17 ml/100 g hat.

7. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß das magnetische Material eine Primärteilchen größe von 0,2 bis 0,5 µm besitzt.

8. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß das magnetische Material eine spezifische BET- Oberfläche von 6,0 bis 9,8 m²/g besitzt.

9. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß das magnetische Material eine bei einem Magnet feld von 795,8 kA/m (10000 Oe) gemessene Koerzitivkraft von 3,18 bis 6,37 kA/m (40 bis 80 Oe) hat.

10. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das magnetische Material eine Sättigungsmagne tisierung (σ_s) von 60 bis 90 Am²/kg (60 bis 90 emE/g), eine Remanenz (σ_r) von 3 bis 9 Am²/kg (3 bis 9 emE/g) und ein 0,04 bis 0,10 betragendes Verhältnis σ_r/σ_s hat [jeweils gemessen bei einem Magnetfeld von 795,8 kA/m (10000 Oe)].

11. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß das magnetische Material in einer Menge von 30 bis 150 Masseteilen je 100 Masseteile des Bindemittelharzes enthalten ist.