DE69020974T2

DE69020974T2 - Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE69020974T2
Application number: DE69020974T
Authority: DE
Inventors: Eiichi Imai; Tsutomu Kukimoto; Tetsuhito Kuwashima; Hisayuki Ochi; Manabu Ohno; Hiroyuki Suematsu; Tsuyoshi Takiguchi; Koichi Tomiyama; Hiroshi Yusa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2010-07-28
Also published as: DE69020974D1; EP0592018A2; EP0410482A3; HK1004238A1; ES2074499T3; US5802428A; DE69032762D1; ATE125372T1; DE69032762T2; HK150396A; EP0592018B1; ATE173343T1; JPH04143775A; SG48355A1; EP0410482B1; EP0410482A2; US5307122A; US5534981A; JP2810508B2; ES2125298T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTER STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildgebungsvorrichtung gemäß der Elektrophotographie.
Speziell betrifft die vorliegende Erfindung eine Bildgebungsvorrichtung, die eine Ladungseinrichtung zum Laden eines Teils einschließt, welches geladen werden soll, indem ein Ladungsteil, welches mit einer Spannung von einer externen Zufuhr versorgt wird, dazu veranlasst wird, das zu ladende Teil mit einem Entwickler zu kontaktieren, welches geelgneterweise in der Bildgebungvorrichtung verwendet wird.
Bisher ist ein Corona-Entlader als eine Ladungseinrichtung in einer elektrophotographischen Vorrichtung verwendet worden. Der Corona-Entlader zieht ein Problem nach sich, daß es die Anwendung einer hohen Spannung erfordert, welches eine große Menge an Ozon erzeugt.
Kürzlich ist untersucht worden, eine Kontaktladungseinrichtung anstelle eines Corona-Entladers zu verwenden. Speziell ist vorgeschlagen worden, eine leitfähige Rolle als eine Ladungseinrichtung dazu zu veranlassen, ein zu ladendes Teil, wie ein photoempfindliches Teil, zu kontaktieren, während eine Spannung an die leitfähige Rolle angelegt wird, um dadurch das zu ladende Teil auf ein vorbestimmtes Oberflächenpotential zu laden. Durch Verwendung einer solchen Kontaktladungs- Einrichtung wird es möglich, eine niedrigere Spannung als bei einem Corona-Entlader zu verwenden, dadurch die Erzeugung von Ozon verringernd.
Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung JP-B Sho 50-13661 die Verwendung einer Rolle, die ein Kernmetall umfaßt, welches mit einem Dielektrikum aus Nylon oder Polyurethanharz überzogen ist, um ein photoempfindliches Papier durch die Anwendung einer niedrigen Spannung zu laden.
In der obigen Ausführungsform fehlt es jedoch der Rolle, die ein mit Nylon überschichtetes Kernmetall umfaßt, an einer Elastizität wie der von Gummi, so daß es versagen kann, einen ausreichenden Kontakt mit dem zu ladenden Teil aufrechtzuerhalten, somit eine unzureichende Ladung liefernd. Auf der anderen Seite wird bei einer Rolle, die ein mit Polyurethanharz überschichtetes Kernmetall umfaßt, ein das Harz imprägnierendes Weichmittel nach und nach ausgeschieden, so daß, wenn das zu ladende Teil ein photoempfindliches Teil ist, das Ladeteil dazu neigt, an dem photoempfindlichen Teil bei dem anliegenden Bereich zu kleben, wenn das photoempfindliche Teil gestoppt wird, oder das photoempfindliche Teil neigt dazu, ein Ausbleichen an Bildern ("faiding") bei dem anliegenden Bereich zu verursachen. Ferner wird, wenn das Weichmittel in dem Gummimaterial, das das Ladeteil aufbaut, ausgeschieden wird, um an der Oberfläche des photoempfindlichen Teils zu kleben, das photoempfindliche Teil dazu veranlaßt, einen geringeren spezifischen Widerstand zu besitzen, um ein Bildfluß zu verursachen, und wird sogar inoperabel oder verursacht das Kleben von restlichem Toner auf dem photoempfindlichen Teil auf die Oberfläche des Ladeteils, somit zur Filmbildung führend. Wenn eine große Menge an Toner an der Oberfläche des Ladeteils klebt, verliert die Oberfläche des Ladeteils lokal ihre Ladefähigkeit, so daß die Oberfläche des photoempfindlichen Teils ungleichmäßig geladen wird, somit die resultierenden Tonerbilder negativ beeinflussend. Dies deshalb, da der restliche Toner durch das Ladeteil stark gegen die Oberfläche des photoempfindlichen Teils gedrückt wird, so daß der restliche Toner dazu neigt, an den Oberflächen des Ladeteils und des photoempfindlichen Teils zu kleben, um die Oberfläche des photoempfindlichen Teils zu beschädigen bzw. zu verkratzen.
In einer Kontaktladevorrichtung wird das Ladeteil mit einer Gleichspannung oder einer mit einer Wechselspannung überlagerten Gleichspannung versorgt. In diesem Fall tritt in dem Bereich des Kontaktes zwischen dem Ladeteil und der photoempfindlichen Trommel oder dort in der Nähe häufig abnormes Laden und repetitives Fliegen restlicher Tonerteilchen mit kleinem Druchmesser und geringem Gewicht auf. Demgemäß neigt der restliche Toner dazu, in den Oberflächen des Ladeteils und der photoempfindlichen Trommel adsorbiert oder eingebettet zu werden. Dies ist sehr verschieden von einem Fall, wo eine nicht kontaktierende Ladungs-Einrichtung verwendet wird, wie in einem herkömmlichen Corona-Entlader.
Auf der anderen Seite sind in den vergangenen Jahren kleine und billige Kopiermaschinen zum persönlichen Gebrauch und für Laserstrahldrucker verwendet worden. In diesen kleinen Vorrichtungen ist es wünschenswert, eine Kartusche zu verwenden, die integral ein photoempfindliches Teil, eine Entwicklungseinrichtung, eine Reinigungseinrichtung etc. einschließt, um ein wartungsfreies System zur Verfügung zu stellen. Es ist ebenso wünschenswert, einen einkomponentigen, trockenen, magnetischen Entwickler zu verwenden, um die Struktur der Entwicklungs-Einrichtung zu vereinfachen.
Die Verfahren unter Verwendung von magnetischen Tonern können z.B. einschließen: Das Magnet-Trockenverfahren unter Verwendung eines elektroleitfähigen Toners, offenbart in dem US-Patent Nr. 3 909 258, ein Verfahren unter Ausnützung der dielektrischen Polymerisation von Tonerteilchen; ein Verfahren unter Ausnützung von Ladungstransfer durch Umrührung mit einem Toner; Entwicklungsverfahren, worin Tonerteilchen dazu veranlaßt werden, auf Latentbilder zu springen, wie in JP-A 54-42141 und JP-A 55-18656 offenbart.
Um sichtbare Bilder von guter Bildqualität in solchen Verfahren unter Verwendung eines trocknen magnetischen Entwicklers zu bilden, ist es für den Entwickler erforderlich, eine hohe Fluidität und eine gleichförmige Ladefähigkeit zu besitzen, so daß es herkömmlich praktiziert worden ist, Kieselsäure- Feinpulver zu Tonerteilchen zuzugeben. Kieselsäure-Feinpulver (d.h. Siliziumdioxid-Pulver) ist per se hydrophil, so daß ein Entwickler, welcher dort hinzugegebenes Siliziumdioxid enthält, aufgrund der Luftfeuchtigkeit in der Luft agglomeriert, um seine Fluidität zu verringern oder sogar seine Ladefähigkeit aufgrund der Absorption von Luftfeuchtigkeit durch das Siliziumdioxid zu verringern. Aus diesem Grund ist durch JP-A 46-5782, JP-A 48-47345, JP-A 48-47346 vorgeschlagen worden, mit Hydrophobizität verliehenes Siliziumdioxid-Pulver zu verwenden. Speziell ist hydrophobes Siliziumdioxid verwendet worden, welches erhalten wurde z.B. durch Umsetzung von Siliziumdioxid- Pulver mit einer organischen Silizumverbindung, wie Dimethylchlorsilan, um Silanolgruppen auf den Oberflächen der Siliziumdioxidteilchen mit organischen Gruppen zu substituieren.
In einem magnetischen Toner zeigt der magnetische Toner per se eine Abschleiffunktion. In einem Bildgebungsschritt, in dem ein Entwickler gegen ein photoempfindliches Teil mit einer niedrigen Oberflächenhärte, wie einem organischen Photoleiterteil (OPC), gedrückt wird, treffen, wenn der Entwickler eine Mischung eines magnetischen Toners und & anorganischem Feinpulver umfaßt, mehrere Schwierigkeiten aufeinander, wie weiße Aussetzfehler in Entwickeltbildern aufgrund des Abkratzens der Oberflächen sowohl des drückenden Teils als auch des photoempfindlichen Teils, Beschädigungen des drückenden Teils und des photoempfindlichen Teils sowie Verdrecken oder Kontaminieren des photoempfindlichen Teils wie Schmelzkleben und Filmbildung des Toners.
Es ist durch die JP-A 60-186854 vorgeschlagen worden, Polymerteilchen zuzusetzen, die kleiner sind als die Tonerteilchen. Als wir einen Entwickler gemäß dieser Lehre herstellten, war der resultierende Entwickler nicht wirksam gegen Tonerverkleben, neigte jedoch dazu, eine Ladungsunregelmäßigkeit in der Kontaktladungsvorrichtung zu verursachen.
Auf der anderen Seite ist gemäß beachtlicher Erhöhungen in der Kapazität von Heimcomputern ein Laserstrahldrucker erforderlich geworden, der eine hohe Druckgeschwindigkeit zeigt. Desweiteren ist eine Bildgebungsvorrichtung frei von Ozonbildung erwünscht in bezug auf eine Umgebungsbedingung im Büro.
Bei der Kontaktladung sind eine erhöhte Spannung und eine erhöhte Wechselspannungsfequenz entsprechend einer Verfahrensgeschwindigkeit erforderlich, um das photoempfindliche Teil stabil zu laden, was ebenso das Ankleben des Entwicklers auf das photoempfindliche Teil verstärkt.
In den vergangenen Jahren sind viele Erfordernisse an die Bildqualitäten auferlegt worden, und es ist erforderlich, selbst extem feine Latentbilder wirklichkeitsgetreu sichtbar zu machen ohne Auflösungsfehler, wie Verfestigung oder Stocken oder Diskontuinität. Demgemäß gibt es einen Trend, eine kleiner Teilchengröße des Toners zu verwenden. Zum Beispiel hat die JP- A Hei 1-112253 einen Entwickler mit einer volumengemittelten Teilchengröße von 4 bis 9 um vorgeschlagen.
Eine Verringerung der Teilchengröße des Toners ist im allgemeinen begleitet von einer Erhöhung dessen spezifischer Oberfläche, so daß ein Toner dazu neigt, das drückende Teil und das photoempfindliche Teil zu verdrecken oder zu kontaminieren, und erfordert ebenso eine große Menge an anorganischem Feinpulver, um eine ausreichende Fluidität sicherzustellen als Kompensation für die Erhöhung der Agglomeriercharakteristik. Als ein Ergebnis gibt es eine Tendenz, Bilddefekte zu verstärken, wie weiße Aussetzfehler aufgrund des Abriebs des drückenden Teils und des photoempfindlichen Teils, und dem Ankleben und der Filmbildung des Toners aufgrund der Schäden an dem drückenden Teil und dem photoempfindlichen Teil.
In der EP-A-0 280 542 wird ein Beispiel einer Bildgebungsvorrichtung unter Verwendung einer Kontaktladungs- Einrichtung offenbart.
In der DE-A-3 508 379 wird ein Bildgebungsverfahren offenbart unter Verwendung eines Entwicklers, der magnetische Tonerteilchen mit einer volumengemittelten Teilchengröße von 5 bis 20 um und nicht-magnetisches, anorganisches Pulver, z.B. hydrophobe Siliziumteilchen, umfaßt.
In der EP-A-0 395 026 (ein Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ) wird ein magnetischer Entwickler zum Entwickeln elektrostatischer Latentbilder offenbart, der ein hydrophobes Silizium-Feinpulver und einen isolierenden magnetischen Toner einschließt, der mindestens ein Bindelmittelharz und ein sphärische mangetische Teilchen umfassendes magnetisches Material umfaßt; wobei 0,16 bis 1,6 Gewichtsteile des hydrophoben Silizium-Feinpulvers mit 100 Gewichtsteilen des isolierenden magnetischen Toners vermischt sind, der Entwickler 17 bis 60 Zahlenprozent an magnetischen Tonerteilchen mit einer Teilchengröße von 5 um oder kleiner, 5 bis 50 Zahlenprozent an magnetischen Tonerteilchen mit einer Teilchengröße von 6,35 bis 10,08 um und 2,0 Volumenprozent oder weniger an magnetischen Tonerteilchen mit einer Teilchengröße von 12,7 um oder größer enthält.
In keinem der oben erwähnten Dokumente ist jedoch eine Lösung der oben beschriebenen Probleme gegeben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildgebungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die frei ist von Tonerverklebung oder, wenn überhaupt, nur von einer unterdrückten Tonerverklebung begleitet ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildgebungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Tonerbilder liefert, die eine hohe Dichte zeigen und frei von Schleiern sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildgebungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Kontaktladungs-Vorrichtung kaum kontaminiert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildgebungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, in der Ladungs-Unregelmäßigkeiten auf einem photoempfindlichen Teil durch eine Kontaktladungs-Einrichtung unterdrückt sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine praktische Bildgebungsvorrichtung zu liefern, die eine Kontaktladungs- Einrichtung, eine Entwicklungs-Einrichtung und einen Entwickler zur Bewirkung der Entwicklung einschließt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bildgebungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend: ein zu ladendes Teil zum Tragen eines elektrostatischen Bildes, eine mit dem zu ladenden Teil in Kontakt befindliche Kontaktladungs-Einrichtung zum Laden des ladenden Teils, und eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des auf dem zu ladenden Teil getragenen, elektrostatischen Bildes, wobei die Entwicklungseinrichtung einen Entwickler zum Entwickeln des a elektrostatischen Bildes einschließt, wobei der Entwickler einen Toner und ein hydrophobes, anorganisches Feinpulver umfaßt, und der Toner eine volumengemittelte Teilchengröße von 4 bis 8 um und eine solche Teilchengrößenverteilung aufweist, daß er 17 bis 60 Zahlenprozent Tonerteilchen von 5 um oder kleiner, 5 bis 50 ZahlenProzent Tonerteilchen von 6,35 bis 10,08 um und 2,0 Volumenprozent oder weniger Tonerteilchen von 12,7 um oder größer einschließt.
Gemäß einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtungseinheit zur Verwendung in einer elektronhotographischen Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die die besagte Bildgebungsvorrichtung umfaßt, wobei die die Vorrichtungseinheit umfassende, mindestens eine Kontaktladungs- Einrichtung und Entwicklungs-Einrichtung integral mit dem zu ladenden Teil getragen wird, um die Vorrichtungseinheit zu bilden, die an den Vorrichtungskörper, die die elektrophotographische Vorrichtung aufbaut, nach Wunsch angebracht oder davon entfernt werden kann.
Gemäß einem anderen Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird eine Facsimilevorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend: eine elektrophotographische Vorrichtung und eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von Bilddaten von einer entfernten Datenstation, wobei die elektrophotographische Vorrichtung die besagte Bildgebungsvorrichtung umfaßt.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, genommen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 und 4 veranschaulichen eine Kontaktladungsrolle, die in der Bildgebungsvorrichtung in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 2 ist eine Veranschaulichung einer Kontaktladungsklinge als eine andere Ausführungsform der Kontaktladungseinrichtung.
Fig. 3 ist eine Veranschaulichung eines Instruments zur Messung der triboelektrischen Ladungen.
Fig. 5 ist eine schematische Veranschaulichung einer Ausführungsform der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, welches ein eine Facsimilevorrichtung aufbauendes System zeigt.
Fig. 7 ist eine Veranschaulichung eines Prüfmusters zur Beurteilung der Reproduzierbarkeit von sehr kleinen Punkten
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Toner, der in dem Entwickler enthalten ist, welcher in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besitzt eine volumengemittelte Teilchengröße von 4 bis 8 um, insbesondere 6 bis 8 um, um einen Entwickler zu liefern, der eine gute Auflösung aufweist und wenig Schleier verursacht. Der Entwickler, der den magnetischen Toner enthält, kann ferner vorzugsweise eine BET-spezifische Oberfläche von 1,8 bis 3,5 m²/g, eine lockere scheinbare Dichte (bzw. belüftete Schüttdichte) von 0,4 bis 0,52 g/cm³ sowie eine tatsächliche Dichte von 1,45 bis 1,8 g/cm³ aufweisen, um eine gute Auflösung zu liefern und wenig Schleier zu verursachen.
Ein Entwickler mit einer BET-spezifischen Oberfläche von 1,8 bis 3,5 m²/g, gemessen durch die Stickstoffadsoption, zeigt eine ausgezeichnete Leistung von einem frühen Betriebsstadium an, eine ausgezeichnete Entwickler-Ausnutzeffizienz und ebenso eine Wirkung zur Verhinderung des Anklebens des Toners auf dem photoempfindlichen Teil.
Der Entwickler der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt eine tatsächliche Dichte von 1,45 bis 1,8 g/cm³ aufweisen. In diesem Bereich liefert der Entwickler eine angemessene Anwendungsmenge auf das Latentbild, um ein wirklichkeitsgetreues, hochdichtes Bild ohne Verdickung oder Verdünnung im Verhältnis zu dem Latentbild zu liefern. Eine tatsächliche Dichte unter 1,45 führt leicht zur Verursachung von Kontamination in der Vorrichtung aufgrund der Zerstäubung des Entwicklers, der Tonerverklebung auf dem photoempfindlichen Teil und erhöhter Schleierbildung.
Der Entwickler der vorliegenden Erfindung kann eine lockere scheinbare Dichte von 0,4 bis 0,52 g/cm³ aufweisen, die charakteristischerweise klein ist im Vergleich zu der Größe zu der tatsächlichen Dichte. Die Porösität, die aus der tatsächlichen Dichte und der lockeren scheinbaren Dichte gemäß folgenden Gleichung errechnet wird, kann vorzugsweise 62 bis 75 % betragen,
Porösität (&epsi;a) = [(tatsächliche Dichte)-(scheinbare Dichte)]/[tatsächliche Dichte] x 100 (%)
Der Entwickler kann vorzugsweise eine gepackte scheinbare Dichte von 0,8-1,0 aufweisen, das eine Porösität (&epsi;p) von 40 bis 50% liefern kann.
Der den obigen Eigenschaften genügende Entwickler verursacht kein Verstopfen der Entwicklungsvorrichtung, vermag jedoch eine glatte Versorung zu der Entwicklungszone sicherzustellen, so daß Bilder, die eine stabile Dichte zeigen, stets ohne weiße Aussatzfehler gebildet werden können. Desweiteren verursacht der Toner keine Entleerung, Zerstäubung oder Denaturierung selbst nach einer großen Zahl von Drucktests, kann aber die Tonerverklebung auf den photoempfindlichen Teil verhindern.
Die BET-spezifische Oberfläche des magnetischen Entwicklers kann gemessen werden gemäß der BET-Einpunktmethode unter Verwendung eines spezifischen Oberflächenmessers (Autosorb 1, erhältlich von QUANTACHROME Co.).
Die lockere scheinbare Dichte (oder belüftete Schüttdichte) und die gepackte scheinbare (oder Schütt) Dichte, auf die hier bezug genommen wird, basieren auf den Werten, die unter Verwendung des Pulvertests und dem beiliegenden Behälter (erhältlich von Hosokawa Micron K.K.) und gemäß der Bedienungsanweisung für den Pulvertester gemessen wurden.
Die hier in bezug genommene tastächliche Dichte basiert auf Werten, die gemäß der folgenden Methode gemessen wurde, die eine genaue und herkömmliche Methode für Feinpulver darstellen kann.
Ein Zylinder aus rostfreiem Stahl mit einem inneren Durchmesser von 10 mm und einer Länge von etwa 50 mm, einer Scheibe (A) mit einem äußeren Durchmesser von etwa 10 mm und einer Höhe von 5 mm und ein Kolben (B) mit einem äußeren Durchmesser von etwa 10 mm und einer Länge von etwa 8 cm, welcher in den Zylinder in einer festen Anpassung eingebracht werden kann, werden bereitgestellt. Die Scheibe (A) wird am Fuß des Zylinders plaziert, etwa 1 g des Probenpulvers wird darauf plaziert, und der Kolben (B) wird sanft gegen die Probe gedrückt. Dann wird ein Druck von 400 kg/cm² an den Kolben durch eine Ölpresse angelegt. Nach Kompression für 5 Minuten wird die komprimierte Probe herausgenommen und gewogen (W g), und der Durchmesser (D cm) und die Höhe (L cm) der komprimierten Probe werden durch einen Mikrometerkaliber gemessen, wodurch die tatsächliche Dichte gemäß der folgenden Gleichung errechnet wird: Tatsächliche Dichte (g/cm³) = W/[px(D/2)²xL].
Der in der Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendete magnetische Toner besitzt eine volumengemittelte Teilchengröße von 4 bis 8 um, insbesondere 6 bis 8 um, und eine solche Teilchengrößenverteilung, daß 70 bis 60 Zahlenprozent an magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner, 5 bis 50 Zahlenprozent an magnetischen Tonerteilchen von 6,35 bis 10,08 ijm und 2,0 Volumenprozent oder weniger an magnetischen Tonerteilchen von 12,7 um oder größer eingeschlossen sind, und genügt vorzugsweise der folgenden Gleichung:
N/V = -0,05 N + k,
wobei N der Gehalt in Zahlenprozent an den magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner bedeutet, V der Gehalt in Volumenprozent an magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner bedeutet, k eine positive Zahl von 4,6 bis 6,7 ist und N eine positive Zahl von 17 bis 60 ist.
Wenn die volumengemittelte Teilchengröße des magnetischen Toners weniger als 4 um beträgt, wird die Tonerbedeckung des Übertragungspapiers klein, um in einer geringen Bilddichte für einen Einsatz mit einer großen Bildfläche, wie einem graphischen Bild, zu resultieren. Dies kann dem gleichen Grund zugeschrieben werden, weshalb die Bilddichte eines inneren bildbereiches geringer wird als die des Konturen- bzw. Eckenbereiches des Bildes, wie nachstehend beschrieben. Desweiteren führt eine volumengemittelte Teilchengröße von unter 4 um leicht zur Tonerverklebung auf dem photoempfindlichen Teil.
Wenn die volumengemittelte Teilchengröße des magnetischen Toners über 8 um beträgt, wird die Auflösung verringert, um eine niedrigere Bildqualität beim folgenden Kopieren zu verursachen. Wenn der Gehalt an magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner weniger als 17 Zahlenprozent beträgt, wird die Menge an magentischen Tonerteilchen, die für eine hohe Bildqualität wirksam sind, und insbesondere, während das Ausdurcken fortgesetzt wird, die Menge der wirksamen Teilchenkomponente des magnetischen Toners verringert, um eine Fluktuation in der Teilchengrößenverteilung des magnetischen Toners zu verursachen und die Bildqualität mehr und mehr zu zerstören. Wenn der Gehalt höher als 60 Zahlenprozent beträgt, tritt leicht gegenseitiges Agglomerieren der magnetischen Tonerteilchen auf, um Tonerklumpen mit einer größeren Größe als der Porengröße zu erzeugen, somit zu Schwierigkeiten führend, wie einer rauhen Bildqualität, einer niedrigeren Auflösung, einem großen Unterschied in der Dichte zwischen der Kontur und dem Inneren eines Bildes zur Lieferung eines gewissen hohlen Bildes sowie ebenso der Tonerverklebung auf dem photoempfindlichen Teil.
Der Gehalt der Tonerteilchen im Bereich von 6,35 bis 10,08 um beträgt 5 bis 50 Zahlenprozent, insbesondere 8 bis 40 Zahlenprozent. Oberhalb 50 Zahlenprozent wird die Bildqualität schlechter und ein Überschuß an Tonerüberdeckung tritt leicht auf, somit in einer schwachen Reproduzierbarkeit dünner Linien und in einem erhöhten Tonerverbrauch resultierend. Unter 5 Zahlenprozent ist es schwierig, eine hohe Bilddichte zu erhalten. Die Gehalte der magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner, ausgedrückt in Zahlenprozent (N %) und Volumenprozent (V %), können vorzugsweise die Beziehung N/V = -0,05 N + k erfüllen, wobei k eine positive Zahl darstellt, die 54,6 ≤ k ≤ 6,7 erfüllt. Die Zahl k kann vorzugsweise 4,6 ≤ k ≤ 6,2 erfüllen, weiter bevorzugt 4,6 ≤ k ≤ 5,7. Desweiteren erfüllt, wie oben beschrieben, der Prozentsatz N 17 ≤ N ≤ 60 bevorzugt 25 ≤ N ≤ 50, weiter bevorzugt 30 ≤ N ≤ 60.
Wenn < 4,6 ist, sind magnetische Tonerteilchen von 5,0 um oder darunter unzureichend, und die resultierende Bilddichte, die Auflösung und die Schärfe nimmt ab. Wenn feine Tonerteilchen in einem magnetischen Tonerteilchen, die herkömmlich als nutzlos betrachtet wurden, in einer geeigneten Menge vorliegen, sind sie wirksam zur Erreichung der dichtesten Packung des Toners bei der Entwicklung und tragen zur Bildung eines gleichförmigen Bildes bei, welches frei von Grobkörnung ist. Insbesondere füllen diese Teilchen Dünnlinienbereiche und Konturenbereiche eines Bildes, dadurch deren Schärfe visuell verbessernd. Wenn < 4,6 in der obigen Formel ist, wird eine solche Komponente unzureichend in der Teilchengrößenverteilung, und die oben erwähnten Charakertistika werden schwach.
Desweiteren muß im Hinblick auf das Herstellungsverfahren eine große Menge an Feinpulver entfernt werden durch Klassifizierung, um die Bedingung k < 4,6 zu erfüllen. Solch ein Verfahren ist jedoch nachteilig in der Ausbeute und den Kosten für den Toner. Auf der anderen Seite liegt, wenn k > 6,7 ist, ein Überschuß an Feinpulver vor, wodurch die resultierende Bilddichte dazu neigt, in dem folgenden Ausdruck abzufallen. Der Grund für solch ein Phänomen kann darin angenommen werden, daß ein Überschuß an feinen magnetischen Tonerteilchen mit einer überschüssigen Menge an Ladung triboelektrisch an die Entwicklungstrommel angeheftet wird und normale Tonerteilchen daran hindern, auf der Entwicklungstrommel getragen zu werden und mit Ladung versorgt zu werden.
In dem magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge an magnetischen Tonerteilchen mit einer Teilchengröße von 12,7 um oder größer 2,0 Volumenprozent oder kleiner, vorzugsweise 1,0 Volumenprozent oder kleiner, weiter bevorzugt, 50,5 Volumenprozent oder kleiner. Wenn die obige Menge größer als 2,0 Volumenprozent beträgt, zerstören diese Teilchen leicht die Dünnlinienreproduzierbarkeit.
Die Teilchengrößenverteilung eines Toners wird in der vorliegenden Erfindung mittels eines Coulter-Zählers gemessen, wohingegen sie auf verschiedentliche Weisen gemessen werden können.
Das Coulter-Zählermodell TA-II (erhältlich von Coulter Electronics Inc.) wird als ein Instrument zur Messung verwendet, mit dem ein Interface (erhältlich von Nikkaki K.K.) zur Lieferung einer zahlenbasierenden Verteilung und einer volumenbasierenden Verteilung, sowie ein Personal-Computer CX-1 (erhältlich von Canon K.K.) verbunden sind.
Zur Messung wird eine 1%-ige wässrige NaCl-Lösung als eine Elektrolytlösung hergestellt unter Verwendung eines reagenzgradigen Natriumchlorids. In 100 bis 150 ml der Elektrolytlösung werden 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels, vorzugsweise ein Alkylbenzolsulfonsäuresalz, als ein Dispersionsmittel zugegeben, und 2 bis 20 mg einer Probe wird dort hinzugegeben. Die resultierende Dispersion der Probe in der Elektrolytlösung wird einer Dispersionsbehandlung für 1 bis 3 Minuten mittels eines Ultraschall-Dispensers unterzogen und dann der Messung der Teilchengrößenverteilung im Bereich von 2 bis 40 um unterzogen unter Verwendung des oben beschriebenen Coulter-Zählers Modell TA-II mit einer 100 um-Appertur, um eine Verteilung auf Volumenbasis und einer Verteilung auf Zahlenbasis zu erhalten. Aus den Ergebnissen der Verteilung auf Volumenbasis und der Verteilung auf Zahlenbasis können die den magnetischen Toner der vorliegenden Erfindung charakterisierenden Parameter erhalten werden.
Der Toner, der in dem Entwickler enthalten ist, welcher gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann im allgemeinen ein Bindemittelharz und ein magnetisches Material oder ein Färbemittel umfassen.
Das Bindemittel zur Verwendung im Aufbau des Toners kann ein bekanntes Bindemittelharz für Toner sein. Beispiele davon können einschließen: Polystyrol, Homopolymere von Styrolderivaten, wie Poly-p-chlorostyrol und Polyvinyltoluol; Styrolcopolymere, wie Styrol-Propylen-Copolymer, Styrol- Vinyltoluol-Copolymer, Styrol-Vinylnaphthalen-Copolymer, Styrol-Methylstyrol-Ethylacrylat-Copolymer, Styrol- Butylacrylat-Copolymer, Styrol-Octylacrylat-Copolymer, Styrol- Dimethylaminoethylacrylat-Copolymer, Styrol-Methylmethacrylat- Copolymer, Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymer, Styrol- Butylmethacrylat-Copolymer, Styrol- Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer, Styrol- Vinylmethylethyl-Copolymer, Styrol-Vinylethyläther-Copolymer, Styrol-Vinylmethylketon-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer, Styrol-Maleinsäure-Copolymer, Styrol- Maleinsäureesther-Copolymer; Polymethylmethacrylat, Polybutylacrylat, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureharz, Kolophonium, modifiziertes Kolophonium, Terpenharz, Phenolharz, aliphatisches oder alizyklisches Kohlenwasserstoffharz, aromatisches Petroleumharz, Paraffinwachs und Carnaubawachs. Diese Harze können einzeln oder in Mischungen verwendet werden.
Das Färbemittel, welche in dem Toner enthalten sein kann, kann ein Pigment oder ein Farbstoff sein, einschließlich Ruß und Kupfer-Phthalocyanin, was herkömmlich verwendet wird.
Magnetische Teilchen, die in dem magnetischen Toner gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind, können ein Material umfassen, welches in einem magnetischen Feld magnetisiert werden kann. Beispiele davon können einschließen: Pulver von ferromagnetischem Metall, wie Eisen, Cobalt oder Nickel; oder Legierungen oder Verbindungen, wie Legierungen auf Eisenbasis, Legierungen auf Nickelbasis, Magnetit, τ-Fe&sub2;O&sub3; und Ferrite.
Die magnetischen Teilchen können vorzugsweise eine BET- spezifische Oberfläche, gemessen durch Stickstoffadsorption, von 1 bis 20 m²/g insbesondere 2,5 bis 12 m²/g, und eine Mohs- Härte von 5 bis 7 aufweisen. Die magnetischen Teilchen können mit 10 bis 70 Gewichtsprozent des Toners enthalten sein.
Der magnetische Toner kann ferner vorzugsweise eine Schüttdichte von 0,35 g/cm³ oder höher aufweisen.
Durch das Erfüllen der obigen Eigenschaften verursacht der in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Entwickler kaum Toner-Verklebung auf der Oberfläche des Kontaktladungs-Teils oder der photoempfindlichen Trommel, selbst wenn etwas Entwickler auf der photoempfindlichen Trommel nach dem Reinigungsschritt verbleibt.
Aus diesem Grund kann der in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Entwickler besonders gut für den in der vorliegenden Erfindung verwendeten Ladungsschritt angepaßt sein, wodurch es dem Ladungsschritt gestattet wird, seine Leistungsfähigkeit voll aufzuzeigen, um stets gute Bilder zu liefern.
Wir nehmen an, daß der in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Entwickler die obigen Wirkungen zeigt, da magnetische Teilchen gleichförmigen in dem magnetischen Toner dispergiert sind, der den Entwickler aufbaut. Wenn die gleichförmige Dispersion nicht verwirklicht wird, wird ein Teil des Toners, der reich an magnetischem Material ist, dazu veranlaßt, eine höhere Oberflächen- Exponierrate des magnetischen Materials und eine niedrigere Elastizität zu besitzen aufgrund einer entsprechenden Verringerung des Bindemittelharzes, wodurch ein starkes Reiben zwischen den Oberflächen des Kontaktladungs-Teils und des photoempfindlichen Teils bei den anliegenden Bereichen zwischen diesen Teilen verursacht wird aufgrund mechanischen Drucks oder elektrischer Druckkraft, die unter elektrischem Gleichspannungs- oder Wechselspannungsfeld durch Spannungsanwendung an das Ladungsteil wirkt, somit dazu neigend, Beschädigung oder Abrieb zu verursachen. Auf der anderen Seite wird ein Teil des Toners, der reich an Bindemittelharz ist, dazu veranlaßt, eine höhere Visko- Elastizität zu besitzen aufgrund einer Verringerung im Anteil des magnetischen Materials, so daß punktförmiges oder filmartiges Verkleben auf den Oberflächen des Ladungsteils und der photoempfindlichen Trommelleicht auftritt.
Die Schüttdichte des magnetischen Materials kann als ein indirekter Maßstab der Agglomeration der magnetischen Teilchen verstanden werden. Wenn die Schüttdichte des magnetischen Materials unter 0,35 g/cm³ liegt, liegt viel Agglomerat in dem magnetischen Material vor, so daß es schwierig ist, eine ausreichende Dispergierbarkeit im Bindemittelharz zu bewerkstelligen. Somit neigt das magnetische Material dazu, lokalisiert zu werden, um Verkratzungen oder Abrieb an den Oberflächen des Kontaktladungs-Teils und des photoempfindlichen Teils zu geben. Desweiteren wird das Verkleben des Entwicklers bei den anliegenden Bereichen zwischen den Teilen leicht verursacht. Um eine gute Dispersion des magnetischen Materials in dem Toner zu bewerkstelligen, ist es bevorzugt, ein magnetisches Material zu verwenden, welches eine Schüttdichte von 0,35 g/cm³ oder höher, insbesondere 0,5 g/cm³ oder höher, aufweist.
Die Schüttdichte eines magnetischen Materials bezieht sich hier auf einen Wert, der gemäß JIS (Japanischer Industriestandard) K-5101 gemessen wurde.
Das magnetische Material, das in dem in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Entwickler enthalten ist, kann vorzugsweise eine Koerzitivkraft von 7960 A/m (100 Oersted (Oe)) oder darunter, weiter bevorzugt 6368 A/m (80 Oersted (Oe)) oder darunter, unter einem magnetischen Feld von 796 x 10³ A/m (10000 Oersted (Oe)) aufweisen. Die Koerzitivkraft von magnetischen Teilchen wird im allgemeinen durch ihre kristalline magnetische Anisotropie und Formanisotropie kontrolliert und kann als ein indirekter Maßstab für ihre Oberflächenform verstanden werden. Wenn ein magnetisches Material eine größere Kristallinität aufweist, wird das magnetische Material dazu veranlaßt, eine größere Koezitivkraft zu besitzen, und deren Teilchen werden dazu veranlaßt, scharfe Oberflächenkanten zu besitzen. Wenn solche magnetische Teilchen mit scharfen Oberflächenkanten in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, neigen sie dazu, nicht nur Verkratzungen oder Abrieb auf den Oberflächen des Kontaktladungs-Teils und der photoempfindlichen Trommel zu verursachen, sondern ebenso das Verkleben des Entwicklers aufgrund der Einbettung beim anliegenden Bereich zwischen den Teilen. Demgemäß ist es bevorzugt, die Koerzitivkraft der magnetischen Teilchen zu verringern, um glatt gerundete Oberflächen zu liefern. Es ist jedoch anzumerken, daß die Koerzitivkraft auf unter 7960 A/M (100 Oe) ebenso verringert werden kann, wenn die magnetischen Teilchen agglomeriert werden, so daß eine Schüttdichte von 0,35 g/cm³ oder darunter auch in diesem Fall bevorzugt ist.
Desweiteren kann das magnetische Material, das in dem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten magnetischen Toner verwendet wird, vorzugsweise eine Restmagnetisierung ( r) von 10 emu/g oder darunter, weiterbevorzugt 7 emu/g oder darunter, aufweisen, nach Anwendung eines magnetischen Feldes von 796 x 10³ A/m (10000 Oe). Wenn das magnetische Material eine Restmagnetisierung besitzt, die 10 emu/g übersteigt, neigen die Teilchen davon dazu, ein größeres Ausmaß an magnetischer Agglomeration zu verursachen und als Agglomerate in dem magnetischen Material vorzuliegen. Solch eine Lokalisation des magnetischen Materials verstärkt leicht das Verkleben des Entwicklers auf den Oberflächen des Kontakt-Ladungsteils und des photoempfindlichen Teils. Somit wird eine Restmagnetisierung, die 10 emu/g übersteigt, nicht bevorzugt.
Die hier in bezug genommenen magnetischen Eigenschaften des magnetischen Materials sind Werte, die durch einen Tester ("VSMB-1"), erhältlich von Toei Kogyo K.K., gemessen wurden.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete magnetische Material kann vorzugsweise eines sein, welches durch ein Naßverfahren unter Verwendung von Eisensulfat als einem Ausgangsmaterial erhalten wurde, und kann vorzugsweise Magnetit oder Ferrit umfassen, welches 0,1 bis 10 Gew.-% eines divalenten Metalls, wie Mangan oder Zink, enthält.
Das magnetische Material kann vorzugsweise eines sein, welches je nach Wunsch einer Desintegration oder Vermahlung unterworfen worden ist. Beispiele für Mittel zur Desintegrierung des magnetischen Materials können einen magnetischen Pulverisierer, der mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer zur Desintegrierung eines pulverförmigen Materials ausgestattet ist, sowie einen Druckdispergierer, der mit einer Gewichtsrolle zur Desintegrierung oder Zermahlung eines pulverförmigen Materials ausgestattet ist, einschließen.
In dem Fall, wo ein mechanischer Pulverisierer zur Desintegrierung von Agglomeraten an magnetischen Teilchen verwendet wird, wird eine überschüssige Schlagkraft durch den Rührer leicht angewandt, selbst gegenüber Primärteilchen der magnetischen Teilchen, so daß selbst die Primärteilchen dazu neigen, zerbrochen zu werden, um Feinpulver der magnetischen Teilchen zu ergeben. Demgemäß wird in dem Fall, wo ein magnetisches Material, welches durch einen magnetischen Pulverisierer desintegriert wurde, als ein Ausgangsmaterial für den Toner verwendet wird, das Feinpulver des magnetischen Teilchens, wenn solch ein Feinpulver der magnetischen Teilchen in einer großen Menge enthalten ist, leicht an der Oberfläche des Entwicklers in einem höheren Prozentanteil exponiert, um die Abriebfunktion des Entwicklers zu verstärken, somit von der erwarteten Leistungsfähigkeit abweichend.
Im Gegensatz dazu wird es im Hinblick auf die Effizienz der Desintegration vom Agglomeraten der magnetischen Teilchen und der unterdrückten Bildung von feinpulvrigen magnetischen Teilchen bevorzugt, einen Druckdispergierer, welcher mit einer Gewichtsrolle ausgestattet ist, zu verwenden, wie einer Abnützungsmühle ("fret mill").
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Toner kann vorzugsweise negativ aufladbar sein und kann je nach Wunsch ein Ladungseinstellmittel enthalten, wobei Beispiele davon einschließen können: Metallkomplexe oder Salze von Monoazofarbstoffen, Salizylsäure, Alkylsalizylsäure, Dialkylsalizylsäure und Naphthoesäure. Der magnetische Toner kann vorzugsweise einen spezifischen elektrischen Volumenwiderstand von 10¹&sup0; ohm.cm oder höher, insbesondere 10¹² ohm.cm oder höher, hinsichtlich der triboelektrischen Aufladbarkeit und der elektrostatischen Übertragungseigenschaften aufweisen. Der hier in bezug genommene, spezifische elektrische Volumenwiderstand kann definiert werden als ein Wert, der erhalten wurde durch die Formbildung einer Tonerprobe unter einem Druck von 100 kg/cm², der Anwendung eines elektrischen Feldes von 100 V/cm und der Messung eines Stromwertes bei einem Zeitpunkt von einer Minute nach dem Beginn der Anlegung, wobei der spezifische elektrische Volumenwiderstand errechnet wird auf der Basis des gemessen Stromwertes.
Das Toner-Bindemittelharz, das den gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Entwickler aufbaut, kann besonders bevorzugt eines sein, welches 3 bis 20 Gewichtsteile an polymerisierten Einheiten eines Monomers mit einer Carboxylgruppe oder einer davon herrührenden Säureanhydridgruppe pro 100 Gewichtsteilen des Bindemittelharzes enthält und einen Säuregrad von 1 bis 70 aufweist.
Das Bindemittelharz mit der Säuregruppe kann verschiedentliche Harze umfassen und kann vorzugsweise eines sein, welches einen Tetrahydrofuran (THF)-löslichen Inhalt enthält, welcher ein Verhältnis des gewichtsgemittelten Molekulargewichts/zahlengemittelten Molekul argewichts von 5 oder größer (Mw/Mn ≥ 5) aufweist und ebenso einen Peak in dem molekulargewichtsbereich von 2000 bis unter 15000, vorzugsweise 2000 bis 10000 sowie einen Peak oder eine Schulter im Molekulargewichtsbereich von 15000 bis 100000, basierend auf der Molekulargewichtsverteilung des THF-löslichen Inhalts durch Gel-Permeations-Chromatographie (GPC), besitzt. Dies deshalb, weil der THF-unlösliche Inhalt hauptsächlich die Anti-Abzieh- Charakteristik und die Charakteristik gegen Wickelung beeinflußt, eine Komponente mit einem Molekulargewicht von unter 15000, insbesondere 10000 oder darunter, hauptsächlich das Blockieren, das Verkleben auf dem photoempfindlichen Teil und die Filmbildung beeinflußt, und eine Komponente mit einem Molekulargewicht von 10000 oder darüber, insbesondere 15000 oder darüber, hauptsächlich die Fixiereigenschaft beeinflußt.
Das Bindemittelharz (Copolymer) mit einer Säuregruppe eines Carboxyls oder seines Anhydrids kann entweder in einem oder beiden der oben erwähnten zwei Molekulargewichtsbereiche enthalten sein.
Die GPC(Gel-Permeations-Chromatographie)-Messung und die Idendifikation des Molekulargewichts, der den Peaks und/oder den Schultern entspricht, kann unter den folgenden Bedingungen durchgeführt werden.
Eine Säule wird in einer Hitzekammer bei 40ºC stabilisiert, Tetrahydrofuran(THF)-Lösungsmittel wird durch die Säule bei dieser Temperatur bei einer Geschwidigkeit von 1 ml/min durchfließen gelassen, und 50 bis 200 ul einer Harz-Probelösung in THF bei einer Konzentration von 0,05 bis 0,6 Gew.-% werden injiziert. Die Idendifikation des Molekulargewichts der Probe und ihre Molekulargewichtsverteilung erfolgt auf der Basis einer Kalibrierkurve, die unter Verwendung von mehreren monodispersen Polystyroldispers-Proben erhalten wurde und eine logarithmische Skala des Molekulargewichts gegen die Zählzahl aufweist. Die Standard-Polystyrolproben zur Herstellung der Kalibrierkurve können solche sein, die Molekulargewichte von z.B. 6 x 10², 2,1 x 10³, 4 x 10³, 1,75 x 10&sup4;, .1 x 10&sup4;, 1,1 x 10&sup5;, 3,9 x 10&sup5;, 8,6 x 10&sup5;, 2 x 10&sup6; und 4,48 x 10&sup6; aufweisen, erhältlich von z.B. Pressure Chemical Co. oder Toyo Soda Kogyo K.K. Es ist angemessen, mindestens 10 Standard-Polystyrolproben zu verwenden. Der Detektor kann ein RI(Brechungsindex)-Detektor sein.
Zur genauen Messung der Molekulargewichte in dem Bereich 10³ bis 4 x 10&sup6; ist es angemessen, die Säule als eine Kombination von mehreren kommerziell erhältlichen Polystyrol-Gelsäuren aufzubauen. Ein bevorzugtes Beispiel davon kann eine Kombination von u-Styragel 500, 10³, 10&sup4; und 10&sup5;, erhältlich von Waters Co., eine Kombination von Shodex KF-80M, 802, 803, 804 und 805, oder eine Kombination von TSK-Gel G1000H, G2000H, G2500H, G3000H, G4000H, G5000H, G6000H, G7000H und GMH, erhältlich von Toyo Soda K.K., sein.
Der Inhalt einer Komponente mit einem Molekulargewicht von 10000 oder darunter in dem Bindemittelharz wird gemessen durch Ausschneiden eines Chromatogramms des entsprechenden Molekulargewichtsbereiches und durch Berechnen eines Verhältnisses des Gewichts davon zu dem des Chromatogramms, der den Molekulargewichtsbereich von 10000 oder höher überdeckt, um daraus das Gewichtsprozent davon in dem gesamten Bindemittelharz zu erhalten.
Beispiele des polymerisierbaren monomeren mit einer Säuregruppe, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann einschließen: a,b-ungsättigte Carboxylsäuren, wie Acrylsäure und Methacrylsäure; a,bungesättigte Dicarbonsäuren und deren Halbester, wie Maleinsäure, Butylmaleat, Octylmaleat, Furmarsäure und Butylfumerat; sowie Alkenyldicarbonsäuren oder deren Halbester, wie n-Butenylbernsteinsäure, n-Octenylbernsteinsäure, Butyl-n- Butenylsuccinat, n-Butenylmalonsäure und n-Butenyladipinsäure.
In diesem Fall ist es bevorzugt, daß der Gehalt der poylmerisierbaren Monomereinheit in dem gesamten Bindemittelharz vorzugsweise in einem Anteil von 3 bis 30 Gewichtsprozent sein kann und das Bindemittelharz insgesamt einen Säuregrad von 1 bis 70, ferner bevorzugt 5 bis 50, besitzt.
Die hier in bezug genommenen Säurengrade bzw. Säurewerte beruhen auf Werten, die folgendermaßen gemäß JIS K-0670 gemessen wurden.
2 bis 10 g eines Probenharzes werden in einem 200 bis 300 ml- Erlenmeyerkolben eingewogen, und etwa 50 ml einer Lösungsmittelmischung von Ethanol/Benzol (= 1/2) werden zur Auflösung des Harzes zugegeben. Wenn die Lösung unzureichend ist, kann eine kleine Menge Azeton zugegeben werden. Die Lösung wird mit einer kaustischen N/10-Kaliumlösung in Ethanol, welche zuvor standardisiert worden war, in Gegenwart eines Phenolphthalein-Indikators titriert, wodurch der Säuregrad (mgKOH/g) des Probenharzes berechnet wird aus der verbrauchten Menge der kaustischen Kaliumlösung gemäß der folgenden Gleichung (3):
Säuregrad = Menge an KOH-Lösung (ml) x N x 56,1/Probengewicht ... (3),
worin N die Zahl des Faktors für die N/10 KOH bezeichnet.
Beispiele des Comonomeren zur Lieferung des Bindemittelharzes mit einer Säuregruppe durch Copolymerisation mit dem polymerisierbaren Monomeren mit einer Säuregruppe kann einschließen: Styrol, Styrolderivate, wie o-Methylstyrol, m- Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorostyrol, 3,4-Dichlorostyrol, p-Ethylstyrol, 2,4- Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n- Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol und p-n-Dodecylstyrol; ethylenisch ungesättigte Monomoolefine, wie Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen; ungesättigte Polyene, wie Butadien; Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid und Vinylfluorid; Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat; α-methylenaliphatische Monocarboxylsäureester, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmehtacrylat, Dodecylmethacrylat, 2- Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminomethylmethacrylat; Acrylsäureester, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2- Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chloroethylacrylat und Phenylacrylat; Vinylester wie Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; Vinylketone, wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Metholisopropenylketon; N- Vinylverbindungen, wie N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N- Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon; und Derivate von Acrylsäure und Methacrylsäure, wie Acrylonitril, Methacrylonitril und Acrylamid.
Diese Vinylmonomere können einzeln oder in Mischung von zwei oder mehr Arten in Kombination mit dem oben erwähnten Monomeren mit einer Säuregruppe verwendet werden.
Unter den obigen ist eine Monomer-Komination, die ein Styrol- Copolymer oder ein Styrol-(Meth)Acrylat-Copolymer liefert, besonders bevorzugt.
Ein quervernetzendes Monomer, z.B. eines mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen, kann ebenso verwendet werden.
Somit kann das Vinyl-Copolymer, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, vorzugsweise ein quervernetzte Polymer mit einem quervernetzenden Monomer wie folgt verwendet werden:
Aromatische Divinylverbindungen, wie Divinylbenzol und Divinylnaphthalen; Diacrylatverbindungen, die mit einer Alkylkette verbunden sind, wie Ethylenglykol-Diacrylat, 1,3- Dibutylenglykol-Diacrylat, 1,4-Butandiol-Diacrylat, 1,5- Pentandiol-Diacrylat, 1,6-Hexandiol-Diacrylat und Neopentylglykol-Diacrylat sowie Verbindungen, die durch ersetzen der Acrylatgruppen in den obigen Verbindungen durch methacrylatgruppen erhalten wurden; Diacrylatverbindungen, die mit einer eine Etherbindung einschließenden Alkylkette verbunden sind, wie Diethlyenglykol-Diacrylat, Triethylenglykol-Diacrylat, Tetraethylenglykol-Diacrylat, Diacrylat von Polyethylenglykol #400, Diacrylat von Polyethylenglykol #600, Dipropylenglykol-Diacrylat und Verbindungen, die durch Substituierungen in den obigen Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten wurden; Diacrylatverbindungen, die mit einer Kette verbunden sind, die eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung einschließen, wie Polyoxyethlyen(2),-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan-Diacrylat, Polyoxyethylen(4)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)-propan-Diacrylat und Verbindungen, die durch Substituierung der Acrylatgruppen in den obigen Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten wurden; sowie Diacrylatverbindungen vom Polyestertyp, wie eine solche, die durch den Handelsnamen MANDA bekannt ist (erhältlich von Nihon Kayaku K.K.).
Polyfunktionelle Quervernetzungsmittel, wie Pentaerythritol- Triacrylat, Trimethylethan-Triacrylat, Tetramethylolmethan-Tetracrylat, Oligoester-Acrylat und Verbindungen, die durch Subsituierung der Acrylatgruppen in den obigen Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten wurden; Triallyl-Cyanurat und Triallyl-Trimellitat.
Diese Quervernetzungsmittel können vorzugsweise in einem Anteil von etwa 0,01 bis 5 Gewichtsteilen, insbesondere etwa 0,03 bis 3 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen der anderen Monomerkomponenten verwendet werden.
Unter den oben erwähnten Quervernetzungsmonomeren können aromatische Divinylverbindungen (insbesondere Divinylbenzol) und Diacrylat-Verbindungen, die mit einer eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung einschließende Kette verbunden sind, geeigneterweise in einem Tonerharz verwendet werden im Hinblick auf die Fixierungscharakteristik und die Anti- Abziehcharakteristik.
Das Bindemittelharz gemäß der vorliegenden Erfindung kann geeigneterweise durch ein Verfahren zur Herstellung von zwei oder mehreren Polymeren oder Copolymeren hergestellt werden.
Zum Beispiel wird ein erstes Polymer oder Copolymer, welches in THF und ebenso in einem polymerisierbaren Monomer löslich ist, in solch einem polymerisierbaren Monomeren aufgelöst, und das Monomer wird polymerisiert, um ein zweites Polymer oder Copolymer zu bilden, somit eine Harzzusammensetzung liefernd, die eine gleichförmige Mischung des ersten Polymeren oder Copolymeren und des zweiten Polymeren oder Copolymeren umfaßt.
Das erste Polymer oder Copolymer kann vorzugsweise durch Lösungspolymerisation oder Ionenpolymerisation gebildet werden. Das zweite Polymer oder Copolymer, das einen THF-unlöslichen Inhalt liefert, kann vorzugsweise durch Suspensionspolynerisation oder Massepolymerisation eines Monomeren, welches das erste Polymer oder Copolymer auflöst, in Gegenwart eines quervernetzenden Monomers hergestellt werden. Es wird bevorzugt, daß das erste Polymer oder Copolymer in einem Anteil von 10 bis 120 Gewichtsteilen, insbesondere 20 bis 100 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen des das zweite Polymer oder Copolymer gebenden polymerisierbaren Monomeren verwendet wird.
Das in der Lösungspolymerisation verwendete Lösungsmittel kann xylol, Toluol, Cumol, saures Cellusolve, Isopropylalkohol, Benzol etc. sein. Im Fall eines Styrolmonomeren können Xylol, Toluol oder Cumol bevorzugt sein. Das Lösungsmittel kann ausgewählt werden in Abhängigkeit von dem Polymerprodukt. Desweiteren kann ein Initiator, wie di-tert-Butylperoxyd, tert- Butyl-peroxybenzoat, Benzyl-Peroxid, 2,2'- Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril) etc., in einem Anteil von 0,1 Gewichtsteilen oder mehr, vorzugsweise 0,4 bis 15 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteilen an Monomer verwendet werden. Die Reaktionstemperatur kann in Abhängigkeit vom Lösungsmittel, des Initiators, der Monomeren etc., die verwendet werden sollen, variieren, kann jedoch geeigneterweise in dem Bereich von 70 bis 180ºC liegen. In der Lösungspolymerisation kann das Monomer in einer Menge von 30 bis 400 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels verwendet werden.
Desweiteren kann das in der vorliegenden Erfindung verwendete Bindemittelharz 10 bis 70 Gewichtsteilen eines THF(Tetrahydrofuran)-unlöslichen Inhalts enthalten. Wenn der THF-unlösliche Inhalt weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt, neigt der resultierende Toner dazu, an dem Kontaktladungs-Teil zu kleben. Wenn der THF-unlösliche Inhalt 70 Gew.-% übersteigt, wird der Toner per se dazu veranlaßt, eine zu große Rigidität zu besitzen, so daß die Oberfläche des Latendbild-tragenden Teils oder des Kontaktladungs-Teils leicht beschädigt wird, um möglicherweise die Tendenz des Tonerverklebens zu erhöhen.
Der THF-unlösliche Inhalt bezieht sich hier auf eine Polymerkomponente (im wesentlichen eine quervernetzte Polymerkomponente) in der einen Toner aufbauenden Harzzusammensetzung (Bindemittelharz), welche in dem Lösungsmittel THF (Tetrahydrofuran) unlöslich ist, und er kann verwendet werden als ein Parameter zum Anzeigen des Ausmaßes der Quervernetzung der eine quervernetzte Komponente enthaltenden Harzzusammensetzung. Es ist jedoch anzumerken, daß ein Polymer mit einem niedrigen Ausmaß an Quervernetzung in THF löslich sein kann. Zum Beispiel kann ein quervernetztes Polymer, das durch Lösungspolymerisation erhalten wurde, THF- löslich sein, selbst wenn es in Gegenwart einer relativ großen Menge des Quervernetzungsmittels, wie Divinylbenzol, erhalten wurde. Der THF-unlösliche Inhalt kann definiert werden als ein Wert, der durch die folgende Art und Weise erhalten wurde.
0,5 bis 1,0 g einer Tonerprobe wird eingewogen (W&sub1;g) und in ein zylindrisches Filterpapier (z.B. Nr. 86R, erhältlich von Toyo Roshi K.K.) eingebracht und dann einer Extraktion mit 100 bis 200 ml an Lösungsmittelextraktion unter Verwendung eines Soxhlet-Extraktors für 6 Stunden unterworfen. Der lösliche Inhalt, der mit dem Lösungsmittel THF extrahiert wurde, wird durch Verdampfung gewonnen und für mehrere Stunden bei 100ºC unter Vakuum getrocknet, um ein Gewicht (W&sub2;g) des THF-löslichen Inhalts zu messen. Auf der anderen Seite wird das Gewicht (W&sub3;g) der anderen Komponenten als der Harzkomponente im Toner, wie dem des magnetischen Materials und/oder des Pigments getrennt gemessen. Dann ist der THF-unlösliche Inhalt durch die folgende Gleichung gegeben:
THF-unlöslicher Inhalt (%) = [W&sub1;-(W&sub2; + W&sub3;)]/[W&sub1; - W&sub3;] x 100.
Der in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Entwickler enthält ein hydrophobes, anorganisches Feinpulver als ein Additiv, welches vorzugsweise ein hydrophobes Metalloxid-Feinpulver, weiter bevorzugt ein hydrophobes Kieselsäure (Siliziumdioxid)-Feinpulver sein kann.
Unter den oben erwähnten anorganischen Pulvern liefern solche, die eine durch die BET-Methode niit Stickstoffadsorption gemessene spezifische Oberfläche von 70 bis 300 m²/g besitzen, ein gutes Ergebnis. In der vorliegenden Erfindung kann ein hydrophobes Siliziumdioxid-Feinpulver vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 3 Gewichtsteilen, weiter bevorzugt 0,2 bis 2,0 Gewichtsteilen, insbesondere 0,6 bis 1,6 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des Toners, verwendet werden.
Es ist bevorzugt, ein negativ aufladbares, hydrophobes Silizium-Feinpulver für einen negativ aufladbaren Toner zu verwenden. Das hydrophobe Siliziumdioxid-Feinpulver kann vorzugsweise eines sein, welches eine triboeleketrische Ladung von -100 C/g bis -300 uC/g besitzt. Wenn das Silizumdioxid- Feinpulver verwendet wird, welches eine triboelektrische Ladung unterhalb -100 uC/g aufweist, neigt es dazu, die triboelektrische Ladung des Entwicklers an sich zu verringern, wodurch die Luftfeuchtigkeitscharakteristik schlecht wird. Wenn ein Siliziumdioxid-Feinpulver verwendet wird, welches eine triboelektrische Ladung von oberhalb -300 uC/g besitzt, neigt es dazu, ein sogenanntes "Speicherphänomen" auf einem Entwickler-tragenden Teil zu verstärken, und der Entwickler kann leicht beeinträchtigt werden durch Zerstörung des Siliziumdioxids, wodurch die Haltbarkeitscharakteristik zerstört werden kann. Wenn das Silizumdioxid zu fein ist, so daß seine BET-spezifische Oberfläche oberhalb 300 m²/g liegt, erzeugt dessen Zugabe einen geringen Effekt. Wenn das Siliziumdioxid zu grob ist, so daß seine BET-spezifische Oberfläche unterhalb 70 m²/g liegt, ist die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens von freiem Pulver erhöht, wodurch dessen Dispersion in dem Toner dazu neigt, ungleichförmig zu sein. In einem solchen Fall treten leicht schwarze Punkte aufgrund von Siliziumdioxid-Agglomeraten auf.
Die Behandlung zur Beibringung der Hydrophobizität kann bewirkt werden unter Verwendung eines bekannten Mittels und eines bekannten Verfahrens. Das Mittel zur Beibringung von Hydrophobizität kann z.B. ein Silankupplungsmittel oder ein Silikonöl oder Silikonlack sein. Ein Silikonöl oder Silikonlack kann bevorzugt sein gegenüber einem Silankupplungsmittel hinsichtlich der Hydrophobizität und der Schmierfähigkeit.
Das in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendete Silikonöl oder der Silikonlack können solche sein, die durch die folgende Formel dargestellt sind:
worin R: eine C&sub1; - C&sub3;-Alkylgruppe, R': eine das Silikonöl modifizierende Gruppe, wie Alkyl, Halogen-modifiziertes Alkyl, Phenyl und modifiziertes Phenyl, R": eine C&sub1; - C&sub3;-Alkyl- oder Alkoxygruppe.
Spezielle Beispiele davon können einschließen: Dimethylsilikonöl, Alkyl-modifiziertes Silikonöl, α- Methylstyrol-modifiziertes Silikonöl, Chlorophenyl-Silikonöl und Fluor-modifiziertes Silikonöl. Das obige Silikonöl kann vorzugsweise eine Viskosität bei 20ºC von etwa 50 bis 1000 Centi-Stokes aufweisen. Ein Silikonöl mit einem zu geringen Molekulargewicht kann ein unter Erhitzung flüchtiges Material erzeugen, während eines mit einem zu hohen Molekulargewicht eine zu große Viskosität aufweist, was zu einer Schwierigkeit in der Handhabung führt.
Um das Siliziumdioxid-Feinpulver mit dem Silikonöl zu behandeln, kann verwendet werden: ein Verfahren, in dem Silizumdioxid-Feinpulver, welches mit einem Silankupplungsmittels behandelt wurde, direkt mit einem Silikonöl mittels eines Mischers, wie eines Henschelmischers, vermischt wird; ein Verfahren, in dem ein Silikonöl auf Siliziumdioxid als Grundmaterial gesprüht wird; oder ein Verfahren, in dem ein Silikonöl in einem angemessenen Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert wird, die resultierende Flüssigkeit mit Siliziumdioxid als einem Grundmaterial gemischt wird und das Lösungsmittel dann entfernt wird, um ein hydrophobes Siliziumdioxid zu bilden.
Es ist ferner bevorzugt, das anorganische Feinpulver zuerst mit einem Silikonöl oder Silikonlack zu behandeln.
Wenn das anorganische Feinpulver nur mit Silikonöl behandelt wird, ist eine große Menge an Silikonöl erforderlich, so daß das Feinpulver agglomerieren kann, um einen Entwickler mit schwacher Fluidität zu liefern, und die Behandlung mit Silikonöl muß vorsichtig durchgeführt werden. Wenn das Feinpulver jedoch zuerst mit einem Silankupplungsmittel und dann mit einem Silikonöl behandelt wird, wird das Feinpulver mit einem guten Luftfeuchtigkeitswiderstand ausgestattet, während eine Agglomeration des Pulvers verhindert wird, und somit kann die Behandlungswirkung mit einem Silikonöl ausreichend ausgeübt werden.
Die Silankupplungsmittel, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können Hexamethyldisilazan oder solche sein, die durch die Formel dargestellt werden: RmSiYn, worin R: eine Alkoxygruppe oder ein Chloratom, m: eine ganze Zahl von 1 bis 3, Y: Alkylgruppe, Vinylgruppe, Glycidoxygruppe, Methacrylgruppe oder andere Kohlenwasserstoffgruppen, und n: eine ganze Zahl von 3 bis 1. Spezielle Beispiele davon können einschließen: Dimethyldichlorosilan, Trimethylchlorosilan, Allyldimethylchlorosilan, Allylphenyldichlorosilan, Benzyldimethylchlorosilan, Vinyltriethoxysilan, T- Methaceryloxypropyltrimethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Divinylchlorosilan und Dimethylvinylchlorosilan.
Die Behandlung des Feinpulvers mit einem Silankupplungsmittel kann vorzugsweise in einem Trockenverfahren durchgeführt werden, wobei das Feinpulver aufgewirbelt wird, um eine Wolke zu bilden, mit der ein verdampftes oder versprühtes Silankupplungsmittel umgesetzt wird, oder in einem Naßverf ahren, in dem das Feinpulver in einem Lösungsmittel dispergiert wird, zu welchem ein Silankupplungsmittel tropfenweise zur Umsetzung mit dem Feinpulver zugegeben wird.
Das Silikonöl oder der Silikonlack kann in einer Menge von 1 bis 35 Gewichtsteilen, vorzugsweise 2 bis 30 Gewichtsteilen, verwendet werden, um 100 Gewichtsteile des anorganischen Feinpulvers zu behandeln. Wenn die Menge Silikonöl oder Silikonlack zu gering ist, ist es möglich, daß der Luftfeuchtigkeitswiderstand nicht verbessert ist, um zum Versagen des Lieferns von Kopierbildern hoher Qualität zu führen. Wenn das Silikonöl oder Silikonlack zu viel ist, neigt das anorganische Feinpulver zum Agglomerieren und resultiert sogar in freiem Silikonöl oder Silikonlack, somit zum Versagen der Verbesserung der Fluidität des Entwicklers führend.
Ein Amino-modifiziertes Silikonöl oder -lack kann ebenso verwendet werden, um das anorganische Feinpulver zu behandeln. Beispiele davon können solche einschließen, die durch die folgende Formel (I) dargestellt sind:
worin R&sub1; und R&sub6; jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Alkoxygruppe bedeuten; R&sub2; eine Alkylengruppe oder eine Phenylengruppe bedeutet; R&sub3; eine stickstoffhaltige heterozyklische Gruppe bedeutet; und R&sub4; und R&sub5; jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeuten. R&sub2; kann entfallen. Die oben erwähnte Alkylgruppe, Arylgruppe, Alkylengruppe oder Phenylengruppe kann einen Amino- Substituenten aufweisen und kann einen Substituenten wie Halogen besitzen innerhalb eines Ausmaßes, das die Aufladbarkeit nicht nachteilig beeinflußt wird. In der obigen Formel ist n eine Zahl von 1 oder höher, und sind jeweils 0 oder eine positive Zahl, mit der Maßgabe, daß + eine positive Zahl von 1 oder höher ist.
Unter den Verbindungen, die durch die obige Formel repräsentiert werden, sind solche, die ein oder zwei Stickstoffatome in Seitenketten aufweisen, am meisten bevorzugt.
Viele der stickstoffhaltigen, ungesättigten, heterozyklischen Ringe sind bekannt gewesen, einschließlich der folgenden Beispiele.
Desweiteren können Beispiele von stickstoffhaltigen, gesättigten heterozyklischen Ringe die folgenden einschließen:
Es wird bevorzugt, 5-gliedrige oder 6-gliedrige heterozyklische Gruppen zu verwenden, während andere Gruppen ebenso zusätzlich zu solchen verwendet werden können, die aus den oben aufgezählten heterozyklischen Ringen stammen.
Derivate der oben bezeichneten Silikonverbindungen können ebenso verwendet werden, einschließlich jenen, die einen Substituenten, wie eine Kohlenwasserstoffgruppe, eine Halogengruppe und eine bekannte andere Gruppe, wie eine Vinylgruppe, eine Mercaptogruppe, eine Methacrylgruppe, eine Glycidoxygruppe und eine Ureidogruppe einschließen.
Es ist bevorzugt, daß das in der vorliegenden Erfindung verwendete Silikonöl ein Stickstoff-Atomäquivalent von 10000 oder darunter, weiter bevorzugt 300 bis 2000, besitzt. Das Stickstoff-Atomäquivalent bezieht sich hier auf ein Äquivalent (g-Äquiv.) pro Stickstoffatom, welches erhalten wird durch Dividierung des Molekulargewichts eines Silikonöls durch die Zahl der Stickstoffatome in einem Molekül des Silikonöls. Das Stickstoff-Atomäquivalent kann ebenso für eine einzelne Art des Silikonöls oder eine Mischung von zwei oder mehreren Arten des Silikonöls angewandt weraen.
Die Behandlung mit einem Silikonöl kann gemäß einer bekannten Technik bewirkt werden. Zum Beispiel kann das Feinpulver mit einem Mischer gemischt werden, wobei ein Amino-modifiziertes Silikonöl auf das Feinpulver durch einen Sprüher aufgesprüht wird, oder das Feinpulver wird mit einer Lösung eines Aminomodifizierten Silikonöls gemischt, gefolgt von der Entfernung des Lösungsmittels durch Verdampfung.
Das Feinpulver kann ebenso mit einem Amino-modifizierten Silikonlack behandelt werden, welches erhalten wurde aus einem Silikonöl, wie Methylsilikonlack, Phenylmethylsilikonlack. Methylsilikonlack ist besonders bevorzugt.
Methylsilikonlack ist ein Polymer, welches eine T³¹-Einheit, eine D³¹-Einheit und eine M³¹-Einheit wie unten gezeigt umfaßt, und ist spezieller ein dreidimensionales Polvmer, welches einen großen Anteil an der T³¹-Einheit enthält. unit
Der oben bezeichnete Silikonlack kann in einen Aminomodifizierten Silikonlack überführt werden durch Ersetzen eines Teils der Methylgruppe oder Phenylgruppe in der T³¹-Einheit, der D³¹-Einheit und der M³¹-Einheit durch eine Aminogruppeenthaltende Gruppe. Beispiele der Aminogruppe-enthaltenden Gruppe können solche einschließen, die durch die folgenden Strukturformeln wiedergegeben sind:
Die Behandlung des Feinpulvers mit dem Silikonlack kann in einer bekannten Art und Weise bewirkt werden, ähnlich zu der Behandlung mit dem Silikonöl.
100 Gewichtsteile des anorganischen Feinpulvers können mit 3 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 5 bis 40 Gewichtsteilen des festen Inhalts des Amino-modifizierten Silikonöls oder des Amino-modifizierten Silikonlacks behandelt werden. Unterhalb 3 Gewichtsteilen können die Oberflächen des anorganischen Feinpulvers nicht in ausreichendem Maße überdeckt werden, somit in einer geringen Verbesserung der Anti- Luftfeuchtigkeitscharakteristik resultierend. Oberhalb 50 Gewichtsteilen neigt das anorganische Feinpulver dazu, eine Agglomerierung zu verursachen, um in einer unzureichenden Dispersion in dem Toner zu resultieren.
Die triboelektrische Ladung des Siliziumdioxid-Feinpulvers kann in der folgenden Weise gemessen werden.
0,2 g des Siliziumdioxid-Feinpulvers, welches über Nacht in der Umgebung von 23,5ºC und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60% RL stehengelassen wurde, und 9,8 g eines Eisen- Trägerpulvers, welches nicht mit einem Harz überzogen ist, das eine Art Teilchengröße von 200 bis 300 mesh (z.B. EFV 200/300, hergestellt durch Nippon Teppun K.K.) werden gründlich in einem Aluminiumbehälter mit einem Volumen von etwa 50 cm³ (50 cc) in der gleichen Umgebung wie oben beschrieben gemischt (durch vertikales Schütteln des Behälters in den Händen etwa 50 mal für etwa 20 Sekunden).
Dann werden etwa 0,5 g der geschüttelten Mischung in einen Metallcontainer 32 zur Messung geladen, der am Boden, wie in Fig. 3 gezeigt, mit einer 400-mesh-Scheibe 33 ausgesattet, und mit einem Metalldeckel 34 bedeckt ist. Das Gesamtgewicht des behälters 32 wird gewogen und als W&sub1; (g) bezeichnet. Dann wird ein Sauglüfter 31, der aus einem isolierenden Material mindestens bezüglich eines Teils, der den Container 32 kontaktiert, aufgebaut ist, in Betrieb gesetzt, und das Siliziumdioxid in dem Container wird durch Absaugen durch ein Absaugauslaß 37 in ausreichendem Maße entfernt, während der Druck bei einem Vakuum-Druckmesser 35 auf 33330 Pa (250 mmHg) durch Anpassung des Sauglüfter-Kontrollventils 36 eingestellt wird. Die Ablesung zu diesem Zeitpunkt bei einem Potentiometer 39, der mit dem Container durch das Medium eines Kondensators der Kapazität C (uF) verbunden ist, wird durch V (Volt) bezeichnet. Das Gesamtgewicht des Containers nach der Absaugung wird gemessen und als W&sub2; (g) bezeichnet. Dann wird die triboelektrische Ladung (uC/g) des Siliziumdioxids berechnet als: C x V/(W&sub1; - W&sub2;).
Das Siliziumdioxid-Feinpulver, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann entweder das sogenannte "trockengefertigte Siliziumdioxid" bzw. "Quarzstaub", welches erhalten werden kann durch Oxidation von gasförmigem Siliziumhalogenid, oder das sogenannte "naßgefertigte Siliziumdioxid", welches hergestellt werden kann aus Wasserglas, etc. sein. Unter diesen wird das trockengefertigte Siliziumdioxid gegenüber dem naßgefertigten Siliziumdioxid bevorzugt, da die Menge an den auf den Oberflächen oder im Inneren der Teilchen vorliegenden Silanolgruppen gering ist und es frei ist von Produktionsrückständen wie Na&sub2;O, SO&sub3;²&supmin;.
Das trockengefertigte Siliziumdioxid, worauf hier bezug genommen wird, kann ein komplexes Feinpulver von Siliziumdioxid und einem anderen Metalloxid einschließen, wie es erhalten wird unter Verwendung eines anderen Metallhalogenids wie Aluminiumchlorid oder Titanchlorid zusammen mit Silizumhalogenid.
Das Silizumdioxidpulver kann vorzugsweise eine durchschnittliche Primärteilchengröße im Bereich von 0,001 bis 2 um, insbesondere 0,002 bis 0,2 um aufweisen.
In der vorliegenden Erfindung kann die Hydrophobizität des Silizumdioxid-Feinpulvers auf die folgende Weise gemessen werden, wohingegen eine andere Methode unter Bezugnahme auf die folgende Methode angewandt werden kann.
Eine Probe in einer Menge von 0,1 g wird in einen 200 ml- Scheidetrichter eingebracht, der mit einem Versiegelungsstopfen ausgestattet ist, und 100 ml an ionen-getauschtem Wasser wird dort hinzugegeben. Die Mischung wird für 10 Minuten geschüttelt durch einen Turbula-Schüttelmischer, Modell T2C, bei einer Geschwindigkeit von 90 Umdrehungen pro Minute. Der Scheidetrichter wird dann für 10 Minuten stehengelassen, so daß eine Siliziumdioxid-Pulverschicht und eine wässrige Schicht voneinander getrennt sind, und 20 bis 30 ml des Inhalts wird von dem Boden entnommen. Ein Teil des Wassers wird in eine 10 ml-Küvette übernommen, und die Lichtdurchlässigkeit des so entnommenen Wassers wird durch ein Kolorimeter (Wellenlänge: 500 nm) im Vergleich zu ionen-getauschtem Wasser als Vergleichsprobe, welche kein Siliziumdioxid-Feinpulver enthält, gemessen. Die Lichtdurchlässigkeit der Wasserprobe wird als die Hydrophobizität des Siliziumdioxids bezeichnet.
Das hydrophobe Siliziumdioxid, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sollte vorzugsweise eine Hydrophobizität von 60% oder höher, insbesondere 90% oder höher aufweisen. Wenn die Hydrophobizität unter 60% liegt, können Bilder hoher Qualität nicht erhalten werden aufgrund der Luftfeuchtigkeitsabsorption durch das Siliziumdioxid-Feinpulver unter der Bedingung hoher Luftfeuchtigkeit.
Es ist möglich, zu dem in der Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Entwickler ferner andere Additive innerhalb eines Ausmaßes zu inkorporieren, der keine schädlichen Effekte ergibt, was z.B. ein Fixierhilfmittel, wie Polyethylen niedrigen Molekulargewichts, und ein Metalloxid, wie Zinnoxid, als ein Aufladbarkeits-verleihendes Mittel, einschließen kann.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Toner kann hergestellt werden durch ein Verfahren, in dem die Tonerbestandteile gut in einer Heißkneteinrichtung, wie einem Kneter oder Extruder, geknetet, mechanisch zerstoßen und klassifiziert werden; ein Verfahren, bei dem eine Lösung eines Bindemittelharzes, die andere, darin dispergierte Komponenten enthält, sprühgetrocknet wird; eine Polymerisationsmethode, in der vorbeschriebene Inhaltsstoffe in einem ein Bindemittelharz aufbauenden Monomeren dispergiert werden und die Mischung emulgiert wird, gefolgt von Polymerisation des Monomers zur Lieferung eines Polymers; usw.
Hiernach wird ein Kontaktladungs-Schritt, der für den Entwickler und das Bildgebungsverfahren gemäß der Vorliegenden Erfindung anwendbar ist, näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Kontaktladungs- Vorrichtung als eine Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung schließt eine photoempfindliche Trommel 1 als ein zu ladendes Teil ein, welche eine Aluminium-Substrattrommel 1a und eine OPC(organischer Photoleiter)-Schicht 1b, der die äußere Oberfläche der Trommel 1a überschichtet, umfaßt und bei einer vorbeschriebenen Geschwindigkeit in einer Richtung eines Pfeiles rotiert. In dieser Ausführungsforin weist die photoempfindliche Trommel 1 einen äußeren Durchmesser von 30 mm auf. Die Vorrichtung schließt ferner eine Ladungsrolle 2 als eine Ladungs-Einrichtung ein, welche die photoempfindliche Trommel 1 bei einem vorbeschriebenen Druck kontaktiert. Die Ladungsrolle 2 umfaßt einen Metallkern 2a, eine elektroleitfähige Gummirolle 2b und eine Oberflächenschicht 2c mit einem Freigabefilm. Die elektroleitfähige Gummischicht 2b kann geeigneterweise eine Dicke von 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm, aufweisen. Die Oberflächenschicht, die einen Film mit einer Freigabefähigkeit umfaßt, wird im Hinblick auf die Verträglichkeit mit dem Entwickler und dem Bildgebungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Wenn der Freigabefilm einen zu hohen spezifischen Widerstand aufweist, kann die photoempfindliche Trommel nicht geladen werden, aber wenn der spezifische Widerstand zu gering ist, wird eine übermäßig große Spannung an die photoempfindliche Trommel angelegt, so daß es für den Freigabefilm vorzuziehen ist, einen angemessenen spezifischen Widerstandswert aufzuweisen, vorzugsweise einen Volumenwiderstand von 10³ bis 10¹&sup4; ohm.m. Der Freigabefilm kann vorzugsweise eine Filmdicke von 30 um oder darunter, insbesondere 10 bis 30 um, aufweisen. Die untere Grenze in der Dicke des Freigabefilms kann danach bestimmt werden, daß kein Abschälen oder Zerreißen verursacht wird, und kann bei etwa 5 um liegen.
In dieser Ausführungsform besitzt die Ladungsrolle 2 einen äußeren Durchmesser von 12 mm und schließt eine etwa 3,5 mm- Dicke elektroleitfähige Gummischicht 2b aus Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer und eine 10um-Dicke Oberflächenschicht 2c aus einem Nylonharz (spezieller methoxymethyliertem Nylon) ein. Die Ladungsrolle 2 besitzt eine Härte von 54,5º (ASKER-C). Eine vorbeschriebene Spannung wird an das Kernmetall 2a (Durchmesser = 5 mm) der Ladungsrolle 2 von einem Netzteil E geliefert. Fig. 1 zeigt, daß eine Gleichspannung von E geliefert wird, jedoch wird eine Gleichspannung, die mit einer Wechselspannung überlagert ist, wie in Fig. 4 gezeigt, ziemlich bevorzugt.
Es ist bevorzugt, elektroleitfähiges Feinpulver, wie Kohle, in der elektroleitfähigen Gummischicht oder/und dem Freigabefilm zu dispergieren, um den spezifischen Widerstand einzustellen.
Bevorzugte Verfahrensbedingungen in dieser Ausführungsform können wie folgt sein.
Anlegedruck: 5 bis 500 g/cm
Wechselspannung: 0,5 bis 5 kVpp
Wechselspannungsfrequenz: 50 bis 3000 Hz
Gleichspannung (Absolutwert): 200 bis 900 V.
Fig. 2 ist eine Darstellung einer Kontaktladungs-Einrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin ähnliche Bezugsziffern verwendet werden, um ähnliche teile, wie in Fig. 1 verwendet, zu bezeichnen, deren Erläuterung hier entfällt.
Ein Kontaktladungsteil 3 in dieser Ausführungsform liegt in der Form einer Klinge vor, die wie gezeigt an einem photoempfindlichen Teil 1 in einer Vorwärtsrichtung bei einem vorgeschriebenen Druck anliegt. Die Klinge 3 umfaßt einen Metallträger 3a, zu dem eine Spannung geliefert wird und auf dem ein elektroleitfähiges Gummiteil 3b getragen wird. Ferner wird der Bereich, der an einer photoempfindlichen Trommel anliegt oder kontaktiert, mit einer Oberflächenschicht 3c ausgestattet, die einen Freigabefilm einschließt. In einer speziellen Ausführungsform umfaßte die Oberflächenschicht 3c 10 am-dickes Nylon. Gemäß dieser Ausführungsform findet eine Schwierigkeit wie das Verkleben zwischen der Klinge und dem photoempfindlichen Teil nicht statt, um eine ähnliche Leistungsfähigkeit wie in der vorhergehenden Ausführungsform zu zeigen.
In der obigen Ausführungsform wurden Ladungsteile in Form einer Rolle und einer Klinge erläutert, jedoch ist die Form nicht auf solche beschränkt und andere Formen können ebenso verwendet werden.
In den obigen Ausführungsformen umfaßt das Ladungsteil eine elektroleitfähige Gummischicht und einen Freigabefilm, aber dieses ist nicht erforderlich. Desweiteren wird es bevorzugt, zwischen die leitfähige Gummischicht und der Freigabefilm- Oberflächenschicht eine Schicht von hohem spezifischen Widerstand zur Verhinderung von Kriechverlusten zu insertieren, wie eine Hydrin-Gummischicht mit einer guten Umgebungsstabilität.
Es ist möglich, einen Freigabefilm aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder Polyvinylidenchlorid (PVDC) anstelle von Nylonharz zu verwenden. Das photoempfindliche Teil kann ebenso, zusätzlich zu einem OPC-photoempfindlichen Teil, amorphes silizium, Seien, ZnO etc. umfassen. Insbesondere in dem Fall, in dem ein photoempfindliches Teil aus amorphen Silizium verwendet wird, wird der Bildfluß merklich, selbst wenn eine kleine Menge eines Weichmachers von der leitfähigen Schicht an dem photoempfindlichen Teil anhaftet im Vergleich zu dem Fall, in dem ein anderes photoempfindliches Teil verwendet wird, wobei das Überschichten der leitfähigen Gummischicht mit einem isolierenden Film merklich wirksam wird.
Im Reinigungsschritt gemäß der vorliegenden Erfindung wird die photoempfindliche Trommel nach dem Transfer des Tonerbildes durch ein Reinigungsteil gewischt, wie einer Reinigungsklinge oder einer Rolle, zur Entfernung des restlichen, übertragenen Toners oder anderer Verunreinigungen darauf, um gereinigt zu werden und wiederholt der Bildgebung unterworfen zu werden. Die Reinigungsklinge oder -rolle kann vorzugsweise Polyurethan- oder silikonharz umfassen.
Solch ein Reinigungsschritt kann ebenso gleichzeitig mit dem Ladungsschritt, dem Entwicklungsschritt oder dem Übertragungsschritt bewirkt werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere wirksam, wenn sie auf eine Bildgebungsvorrichtung angewandt wird, die mit einem Latentbild tragenden Teil (ein zu ladendes Teil) ausgestattet ist, welches mit einer organischen Verbindung oberflächenbeschichtet ist. Im Fall, wo die Oberflächenschicht aus einer organischen Verbindung gebildet ist, heften sich leicht im Toner und auf der Oberflächenschicht Bindelmittelharz aneinander, und Tonerverklebung tritt leicht auf an der Kontaktstelle, besonders wenn ähnliche Materialien verwendet werden.
Das Oberflächenmaterial für das Latentbild-tragende Teil, welches in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann umfassen z.B. Silikonharze, Vinylidenchloridharze, Ethylen- Vinylchlorid-Harz, Styrol-Acrylonitril-Harz, Styrol- Methylmethacrylat-Harz, Styrolharze, Polyethylenterephthalatharze und Polycarbonatharze, kann jedoch ein anderes Material umfassen, wie Copolymere von oder mit anderen Monomeren, Copolymeren zwischen den oben aufgezählten Komponenten sowie Polymerblends, ohne auf die obigen beschränkt zu sein. Unter diesen sind Polycarbonatharze besonders bevorzugt.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere wirksam, wenn auf eine Bildgebungsvorrichtung angewandt, die ein Latentbildtragendes Teil mit einem Durchmesser von 50 mm oder kleiner besitzt. Bei einer solchen Trommel kleiner Größe kann ein identisch linearer Druck eine Druckkonzentration bei dem anliegenden Punkt aufgrund einer großen Krümmung erzeugen.
Ein ähnliches Phänomen kann ebenso im Fall eines photoempfindlichen Teils vom Bandtyp zusammentreffen, und demgemäß ist die vorliegende Erfindung ebenso wirksam bei einer Bildgebungsvorrichtung unter Verwendung eines photoempfindlichen Teils mit einem Krümmungsradius von 25 mm oder kleiner bei der Transferzone.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 werden das Bildgebungsverfahren und die Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
Eine Oberfläche des photoempfindlichen Teils 501 wird negativ aufgeladen durch einen Kontaktlader 502, der mit einer Spannungsgebungseinrichtung 515 verbunden ist, einer Bildabtastung mit Laserlicht 505 unterworfen, um ein digitales Latentbild zu bilden, und das resultierende Latentbild wird umkehrentwickelt mit einem negativ aufladbaren, einkomponentigen magnetischen Entwickler 510 in einem Entwicklungsbehälter 509, der mit einer Magnetklinge 511 und einer darin einen Magneten enthaltenden Entwicklungstrommel 504 ausgestattet ist. In der Entwicklungszone wird eine alternierende Vorspannung, eine gepulste Vorspannung und/oder eine Gleichspannungs-Vorspannung zwischen dem leitfähigen substrat der photoempfindlichen Trommel 501 und der Entwicklungstrommel 504 durch eine Vorspannungsanlegeeinrichtung angelegt. Wenn ein Transferpapier P zu einer Transferzone gefördert wird, wird das Papier von der Rückseite (bezüglich der der photoempfindlichen Trommel entgegengesetzten Seite) beladen, wodurch das entwickelte Bild (Tonerbild) auf der photoempfindlichen Trommel elektrostatisch auf das Transferpapier P übertragen wird. Dann wird das Transferpapier P von der photoempfindlichen Trommel 501 getrennt und der Fixierung mittels eines Heißpress- Rollenfixierers 507 zum Fixieren des Tonerbildes auf dem Transferpapier P unterzogen.
Restlicher einkomponentiger Entwickler, der auf der photoempfindlichen Trommel nach dem Transferschritt verbleibt, wird durch einen Reiniger 508 mit einer Reinigungsklinge entfernt. Die photoempfindliche Trommel 501 wird nach der Reinigung einer Löschexponierung zur Entladung unterworfen und dann einem Wiederhol-Zyklus unterzogen, beginnend mit dem Ladungsschritt durch den Lader 502.
Das Elektrostatikbild-tragende Teil (photoempfindliche Trommel) umfaßt eine photoempfindliche Schicht und ein leitfähiges Substrat und rotiert in der Richtung des Pfeiles. Die Entwicklungstrommel 504 umfaßt einen nicht-magnetischen Zylinder als ein Toner-tragendes Teil und rotiert so, daß es sich bei der Entwicklungszone in der gleichen Richtung wie die Oberfläche des Elektrostatikbild-haltenden Teils bewegt. Innerhalb der nicht-magnetischen Zylindertrommel 504 wird ein Multipol-Dauermagnet (Magnetrolle) als eine Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Feldes so eingerichtet, daß es nicht rotiert. Der einkomponentige, isolierende, magnetische Entwickler 510, der durch einen Rührer 513 in dem Entwicklungsbehälter 509 gerührt wird, wird auf die nichtmagnetische Zylindertrommel 504 aufgebracht, und die Tonerteilchen werden mit z.B. einer negativen triboelektrischen Ladung aufgrund der Reibung ausgestattet. Desweiteren wird ein magnetisches Abstreifmesser 511 aus Eisen benachbart zu der zylinderoberfläche (mit einem Zwischenraum von 50 bis 500 um) und gegenüber einem magnetischen Pol des Multipol-Dauermagneten eingerichtet, wodurch die Dicke der Entwicklerschicht auf eine dünne und gleichförmige Dicke (30 bis 300 um) eingestellt wird, was dünner als dem Zwischenraum zwischen dem Elektrostatikbildtragenden Teil 501 und dem Toner-tragenden Teil 504 ist, so daß die Entwicklerschicht das Bild-tragende Teil 501 nicht kontaktiert. Die Umlaufgeschwindigkeit des Toner-tragenden Teils 504 wird so eingestellt, daß die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 504 im wesentlichen gleich oder nahe der des Elektrostatikbild-tragenden Teils 501 ist. Es ist möglich, das magnetische Abstreifmesser 511 mit einem Dauermagneten anstelle von Eisen auszustatten, um einen magnetischen Gegenpol zu bilden. In der Entwicklungszone können eine Wechselvorspannung oder eine gepulste Vorspannung zwischen dem Toner-tragenden Teil 504 und der Elektrostatikbild-tragenden Oberfläche durch die vorspannungsgebende Einrichtung 512 angelegt werden. Die Wechselvorspannung kann f = 200 bis 4000 Hz und Vpp = 500 bis 3000 V umfassen.
In der Entwicklungszone werden die Tonerteilchen zu dem elektrostatischen Bild unter der Wirkung der elektrostatischen Kraft übertragen, die durch die Elektrostatikbild-tragende Oberfläche und die Wechselvorspannung oder gepulste Vorspannung ausgeübt wird.
Es ist ebenso möglich, eine elastische Klinge aus elastischem Material, wie Silikongummi, anstelle der magnetischen Eisenklinge zu verwenden, um den Entwickler auf das Entwicklertragende Teil auf zutragen und die Dicke der Entwicklerschicht durch eine durch die elastische Klinge ausgeübte Druckkraft einzustellen.
In der elektrophotographischen Vorrichtung können eine Vielzahl von Teilen, einschließlich einige der oben bezeichneten Teile, wie dem photoempfindlichen Teil, der Entwicklungseinrichtung und der Reinigungseinrichtung, integral kombiniert werden, um eine Vorrichtungseinheit zu bilden, so daß die Einheit mit dem Vorrichtungskörper verbunden oder davon entfernt werden kann. Zum Beispiel können mindestens eine der Ladungseinrichtung, der Entwicklungseinrichtung und der Reinigungseinrichtung integral mit dem photoempfindlichen Teil kombiniert werden, um eine einzelne Einheit zu Bilden, so daß sie an dem Vorrichtungskörper angebracht oder davon entfernt werden können mittels einer Führungseinrichtung, wie einer Führungsschiene, mit der der Körper ausgestattet ist.
Im Fall, wo die Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erf indung als ein Drucker für das Facsimile verwendet wird, kann das Laserlicht 505 ersetzt werden durch ein Belichtungsbild zum Ausdrucken von empfangenen Daten. Fig. 6 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer solchen Ausführungsform.
Auf Fig. 6 bezug nehmend kontrolliert ein Controller 611 ein Bildlesegerät (oder ein Bildlese-Einheit) 610 und einen Drucker 619. Die Gesamtheit des Controllers 611 wird durch eine CPU 617 reguliert. Von einem Bildlesegerät 610 gelesene Daten werden durch eine Übertragungsschaltung 613 zu einem entfernten Terminal, wie einer anderen Facsimilemaschine, übertragen. Auf der anden Seite werden Daten, die von einem entfernten Terminal empfangen werden, durch eine Empfangsschaltung 612 zu einem Drucker 619 übertragen. Ein Bildspeicher 616 speichert vorbestimmte Bilddaten. Ein Druckercontroller 618 kontrolliert den Drucker 619. Ein Handtelefon 614 ist mit einer Empfangsschaltung 612 und der Übertragungsschaltung 613 verbunden.
Speziell wird ein von einer Leitung (oder Schaltung ) 615 empfangenes Bild (d.h. Bilddaten, die von einem entfernten Terminal empfangen wurden, der durch die Leitung verbunden ist) mittels der Einpfangsschaltung demoduliert, durch die CPU 617 decodiert, und nach und nach in dem Bildspeicher 616 gespeichert. Wenn Bilddaten, die mindestens einer Seite entsprechen, in dem Bildspeicher 616 gespeichert sind, wird die bildaufzeichnung oder der Ausdruck bewirkt bezüglich der entsprechenden Seite. Die CPU 617 liest die einer Seite entsprechenden Bilddaten von dem Bildspeicher 616 und überträgt die decodierten Daten, die einer Seite entsprechen, zu dem Druckercontroller 618. Wenn der Druckercontroller 618 die einer Seite entsprechenden Bilddaten von der CPU 617 empfängt, kontrolliert der Druckerkontroller 618 den Drucker so, daß die Bilddatenaufzeichnung, die der Seite entsprechen, bewirkt wird. Während der Aufzeichnung durch den Drucker 619 empfängt die CPU 617 andere Bilddaten, die der nächsten Seite entsprechen.
Die vorliegende Erfindung wird in größerem Detail erläutert unter Bezugnahme auf die Beispiele, durch die die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränkt wird. In den in den Beispielen erscheinenden Formulierungen bedeuten Teile Gewichtsteile.

Synthesebeispiel 1

200 Teile Cumol wurden in einem Reaktionsbehälter eingebracht und auf eine Rückflußtemperatur erhitzt. In dem Behälter wurden 85 Teile Styrolmonomer, 15 Teile Acrylsäuremonomer und 8,5 Teile di-tert-Butylperoxid weiter zugegeben. Die Lösungspolymerisation wurde vervollständigt unter Rückfluß des Cumols (146 bis 156ºC), gefolgt vom Abdestillieren des Cumols durch Ansteigenlassen der Temperatur. Das resultierende Styrol- Acrylsäure-Copolymer war löslich in THF und zeigte die Parameter: Mw (Gewichtsmittel des Molekulargewichts) = 3500, Mw/Mn (Gewichtsmittel des Molekulargewichts/Zahlenmittel des Molekulargewichts) = 2,52, das Molekulargewicht beim Hauptpeak im GPC-Diagramm = 3000, und Tg (Glasumwandlungspunkt) = 56ºC. 30 Teile des obigen Copolymeren wurden in der folgenden Monomermischung aufgelöst, um eine Mischlösung zu bilden.

[Monomermischung]

Styrolmonomer 50 Teile
n-Butylacrylatmonomer 17 Teile
Acrylsäuremonomer 3 Teile
Divinylbenzol 0,26 Teile
Benzoylperoxid 1 Teil
tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoat 0,7 Teile
Zu der obigen Mischlösung wurden 170 Teile Wasser, welches 0,1 Teile unvollständig verseiftes Polyvinylalkohol enthielt, zugegeben, um eine flüssige Suspension zu bilden. Die Suspension wurde zu einem stickstoffgelüfteten Reaktionsbehälter, der 15 Teile Wasser enthielt, zugegeben und 6 Stunden der Suspensionspolymerisation bei 70 bis 95ºC unterworfen.
Nach der Reaktion wurde das Produkt durch Filtrierung gewonnen, entwässert und getrocknet, um eine Copolymerzusammensetzung zu bilden. In der Zusammensetzung waren Styrol-Acrylsäure- Copolymer und Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer gleichförmig vermischt. Der THF-lösliche Inhalt der Harzzusammensetzung wurde einer Messung der Molekulargewichtsverteilung durch GPC unterworfen, dabei Peaks bei Molekulargewichten von 3500 und 31000 im GPC-Diagramm, Mn (Zahlenmittel des Molekulargewichts) = 5100, Mw = 115000, Mw/Mn = 22,5 und einen Inhalt des Molekulargewichts von 10000 oder darunter von 27 Gew.-% liefernd. Das Harz zeigte ein Tg von 59ºC, und der Inhalt des Molekulargewichts von 1000 oder darunter, welches durch GPC isoliert wurde, zeigte einen Glasumwandlungspunkt Tg1 von 57ºC.
Die Harzzusammensetzung zeigte einen Säuregrad von 22,0.

Synthesebeispiel 2

Die folgende Monomermischung wurde der Lösungspolymerisation in 200 Teilen Cumol bei einer Cumol-Rückflußtemperatur unterworfen.

[Monomermischung]

Styrolmonomer 90 Teile
n-Butylmaleatmonomer (Halbester) 10 Teile
di-tert-Butylperoxid 8,5 Teile
Nach der Reaktion wurde Cumol durch Erhitzen entfernt. Das resultierende Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer zeigte die Parameter: Mw = 6900, Mw/Mn = 2,36, ein Hauptpeak des Molekuargewichts von 7200 und ein Tg von 64ºC.
Teile des obigen Styrol-n-Butylmaleat (Halbester)- Copolymeren wurden in der folgenden Monomermischung aufgelöst und der Polymerisation auf die gleiche Weise wie im Synthesebeispiel 1 unterworfen, um eine Harzzusammensetzung zu bilden, die Styrol-n-Butylmaleat (Halbester)-Copolymer und Styrol-n-Butylacrylat-n-butylmaleat (Halbester)-Copolymer umfaßte. Die Harzzusammensetzung zeigte einen Säuregrad von 20,6.

[Monomermischung]

Styrol 45 Teile
n-Butylacrylat 20 Teile
n-Butylmaleat (Halbester) 5 Teile
Divinylbenzol 0,25 Teile
Benzoylperoxid 0,65 Teile
tert-Butylperoxid-ethylhexanoat 0,85 Teile

Synthesebeispiel 3

200 Teile Cumol wurden in einem Reaktionsbehälter eingebracht und auf Rückflußtemperatur erhitzt. In diesem Behälter wurden eine Mischung von 78 Teilen Styrol, 15 Teilen n-Butylacrylat, 7 Teilen n-Butylmaleat (Halbester), 0,3 Teile an Divinylbenzol und 1,0 Teile von di-tert-Butylperoxid tropfenweise innerhalb von 4 Stunden unter Rückfluß des Cumols zugegeben, gefolgt von 4 stündiger Polymerisation und Entfernung des Lösungsmittels durch übliche Destillation unter reduziertem Druck, um ein copolymer zu erhalten. Das Polymer zeigte: Mw = 25 x 10&sup4;, Mw/Mn = 11,0, Tg = 60ºC und einen Säuregrad von 19,5.

Vergleichs-Synthesebeispiel 1

Ein Copolymer wurde erhalten auf die gleiche Weise wie in Synthesebeispiel 3, außer daß 82 Teile Styrol und 18 Teile n- Butylacrylat verwendet wurden und n-Butylmaleat (Halbester) weggelassen wurde. Das Copolymer zeigte einen Säuregrad von 0,4.

Synthesebeispiel 4

Ein Copolymer wurde erhalten auf die gleiche Weise wie in Synthesebeispiel 3, außer daß die Menge des Styrols geändert wurde auf 82 Teile und die Menge des n-Butylmaleats (Halbester) geändert wurde auf 3 Teile. Das Copolymer zeigte einen Säuregrad von 7,3.

Synthesebeispiel 5

Ein Copolymer wurde erhalten auf die gleiche Weise wie im Synthesebeispiel 3, außer daß die Menge des Styrols geändert wurde auf 70 Teile und die Menge des n-Butylmaleats (Halbester) geändert wurde auf 15 Teile. Das Copolymer zeigte einen Säuregrad von 48.

Synthesebeispiel 6

200 Teile Cumol wurden in einen Reaktionsbehälter gegeben und auf Rückflußtemperatur erhitzt. Ferner wurden eine Mischung von 100 Teilen Styrolmonomer und 7,8 Teilen Benzoylperoxid tropfenweise dort hinzugegeben innerhalb von 4 Stunden unter Rückfluß des Cumol. Ferner wurde die Lösungspolymerisation vervollständigt unter Rückfluß des Cumols (146 bis 156ºC), gefolgt von der Entfernung des Cumols. Das resultierende Polystyrol war in THF löslich, zeigte einen Hauptpeak bei einem Molekulargewicht von 3900 auf dem GPC-Chromatogramm und zeigte einen Tg von 58ºC.
30 Teile des obigen Polystyrols wurden in der folgenden Monomermischung aufgelöst, um eine Mischlösung zu bilden.

(Monomermischung)

Styrol 50 Teile
n-Butylacrylat 20 Teile
Divinylbenzol 0,26 Teile
Benzoylperoxid 1,7 Teile
Zu der obigen Mischlösung wurden 170 Teile Wasser, welches 0,1 Teile unvollständig verseiftes Polyvinylalkohol enthielt, zugegeben, um eine flüssige Suspension zu bilden. Die Suspension wurde zu einem stickstoffbelüfteten Reaktionsbehälter zugegeben, welcher 15 Teile Wasser enthielt, und für 6 Stunden einer Supsensionspolymerisation bei 70 bis 95ºC unterzogen. Nach der Reaktion wurde das Produkt durch Filtration gewonnen, entwässert und getrocknet, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die Polystyrol und Styrol-n- Butylacrylat-Copolymer umfaßte. Die Zusammensetzung war eine gleichförmige Mischung eines THF-löslichen Inhalts und eines THF-unlöslichen Inhalts und war ebenso eine gleichförmige Mischung von Polystyrol und Styrol-n-Butylacrylat-Copolymer. Die Harzzusammensetzung wurde als eine Pulverfraktion von 24 mesh-Durchlaß und 60 mesh-Rückhaltung gewonnen. Etwa 0,5 g des Pulvers wurden genau eingewogen und in ein zylindrisches Filterpapier mit einem Durchmesser von 28 mm und eine Länge von 100 mm (Nr. 86R, erhältlich von Toyo Roshi K.K.) eingebracht, und 200 ml THF wurden unter Rückfluß gebracht bei einer Rate von 1 mal pro etwa 4 Minuten, um den THF-unlöslichen Inhalt als einen Anteil, der auf dem Filterpapier zurückblieb, zu messen. Die Harzzusammensetzung zeigte einen THF-unlöslichen Inhalt von 32 Gew.-%. Der THF-lösliche Inhalt wurde einer Messung der Molekulargewichtsverteilung unterworfen, wobei das resultierende GPC-Diagramm Peaks bei Molekulargewichten von etwa 4500 und etwa 45000 und einen Inhalt des Molekulargewichts von 10000 oder darunter von 28 Gew.-% zeigte. Das Harz zeigte ferner ein Tg von 60ºC.
Die Parameter, die sich auf das Molekulargewicht der Harze und der Harzzusammensetzungen beziehen, wurden in der folgenden Weise gemessen.
Shodex KF-80M (erhältlich von Showa Denko K.K.) wurde als eine GPC-Säule verwendet und in eine auf 40ºC gehaltene Hitzekammer, einer GPC-Meßvorrichtung ("150C ALC/GPC", erhältlich von Waters Co.) eingebracht. Die GPC-Messung wurde durch Injizieren von 200 ul einer Probe (einer THF-löslichen Konzentration von etwa 0,1 Gew.-%) in die Säule bei einer THF-Flußrate von 1 ml/min und unter Verwendung eines RI (Brechungsindex)-Detektors bewirkt. Die Kalibrierkurve zur Molekulargewichtsmessung wurde gef ertigt unter Verwendung von THF-Lösungen von 10 Monodispersen Polystyrol-Standardproben mit Molekulargewichten von 0,5 x 10³, 2,35 x 10³, 10,2 x 10³, 35 x 10³, 110 x 10³, 200 x 10³, 470 x 10³, 1200 x 10³, 2700 x 10³ und 8420 x 10³ (erhältlich von Waters Co.).

Synthesebeispiel 7

Ein Herstellungsverfahren wurde bewirkt ähnlich zu dem des Snythesebeispiels 6 mit Ausnahme der Anpassung der Polymerisationstemperatur, um eine gleichförmige Mischung von Polystyrol und Styrol-n-Butylacrylat-copolymer zu erhalten, welche einen THF-unlöslichen Inhalt von 12 Gew.-% und einen Tg von 56ºC zeigte und einen THF-löslichen Inhalt einschloß, der Peaks bei Molekulargewichten von etwa 2200 und etwa 19000 und einen Molekulargewichtsanteil von 10000 oder darunter von 43 Gew.-% zeigte.

Synthesebeispiel 8

150 Teile Cumol wurden in einen Reaktionsbehälter beladen und auf eine Rückflußtemperatur erhitzt, und die folgende Mischung wurde dort tropfenweise innerhalb von 4 Stunden unter Rückfluß des Cumols zugegeben.

(Monomermischung)

Styrol 98 Teile
n-Butylmethacrylat 2 Teile
di-tert-Butylperoxid 4,2 Teile
Desweiteren wurde die Polymerisation vervollständigt unter Rückfluß des Cumols (146 bis 156ºC), gefolgt von der Entfernung des Cumols. Das resultierende Styrol-n-Butylmethacrylat- Copolymer zeigte einen Hauptpeak beim Molekulargewicht von 6000 und einen Tg von 64ºC.
35 Teile des obigen Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymeren wurden in der folgenden Monomermischung aufgelöst, um eine Mischlösung zu bilden.
(Monomermischung)
Styrol 35 Teile
n-Butylacrylat 25 Teile
Divinylbenzol 0,25 Teile
Benzoylperoxid 1,5 Teile
Zu der obigen Mischlösung wurden 170 Teile Wasser, welches 0,1 Teile unvollständig verseiftes Polyvinylalkohol enthielt, zugegeben, um eine flüssige Suspension zu bilden. Die Suspension wurde zu einem stickstoffbelüfteten Reaktionsbehälter zugegeben, der 15 Teile Wasser enthielt, und für 6 Stunden einer Suspensionspolymerisation bei 70 bis 95 unterworfen. Nach der Reaktion wurde das Produkt durch Filtration gewonnen, entwässert und getrocknet, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die eine gleichförmige Mischung von Styrol-n-Butylmethacrylat-Copolymer und Styrol-n- Butylacrylat-Copolymer umfaßte.
Die Harzzusammensetzung zeigte ein THF-unlöslichen Inhalt von 60 Gew.-% und schloß einen THF-löslichen Inhalt ein, der Peaks bei Molekulargewichten von etwa 6300 und etwa 8,0 x 10³ auf dem GPC-Diagramm und einen Anteil des Molekulargewichts von 10000 oder darunter von 17 Gew.-% zeigte. Das Harz zeigte einen Tg von 55ºC.

Vergleichs-Synthesebeispiel 2

Ein Herstellungsverfahren wurde bewirkt ähnlich zu dem wie in Synthesebeispiel 7, außer daß die Polymerisationstemperatur angepaßt wurde, um eine Harzzusammensetzung zu erhalten, die einen THF-unlöslichen Inhalt von 6 Gew.-% zeigte und einen THF- löslichen Inhalt einschloß der Peaks bei Molekulargewichten von etwa 1800 und 1,5 x 104 auf dem GPC-Diagramm und einen Anteil des Molekulargewichts von 10000 oder darunter von 56 Gew.-% zeigte. Das Harz zeigte einen Tg von 49ºC.

Vergleichs-Synthesebeispiel 3

30 Teile des in Synthesebeispiel 6 hergestellten Polystyrol wurden in der folgenden Monomermischung aufgelöst, um eine Mischlösung zu bilden.

(Monomermischung)

Styrol 55 Teile
n-Butylmethacrylat 15 Teile
Divinylbenzol 0,13 Teile
t-Butylperoxihexanoat 1,0 Teile
Die obige Mischlösung wurde einer Suspensionspolymerisation unterzogen änlich wie in Synthesebeispiel 6, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die Polystyrol und Styrol-n- Butylmethacrylat-Copolymer umfaßte.
Die Harzzusammensetzung zeigte ein THF-unlöslichen Inhalt von 76 Gew.-% und schloß einen THF-löslichen Inhalt ein, der Peaks bei Molekulargewichten von etwa 1,0 x 10&sup4; und etwa 16 x 10&sup4; auf dem GPC-Diagramm und einen Anteil des Molekulargewichts von 10000 oder darunter von 7 Gew.-% zeigte. Das Harz zeigte ein Tg von 60ºC.

Herstellungsbeispiel 1

Harzzusammensetzung des Synthesebeispiel 1 100 Teile
Magnetisches Feinpulver (BET-Wert = 8,6 m²/g) 100 Teile
Negativ aufladbares Einstellmittel (Chromkomplex eines Monoazofarbstoffes) 1,1 Teile
Polypropylen niedrigen Molekulargewichts (Mw = 6000) 3 Teile
Die obigen Komponenten wurden schmelzgeknetet mittels eines Zwillingsschraubenextruders, der auf 140ºC erhitzt war, und das geknetete Produkt wurde nach Kühlung grob zerstoßen mittels einer Hammermühle und dann fein pulverisiert mittels einer Strahlmühle. Das fein pulverisierte Produkt wurde klassifiziert mittels eines Windkraftklassifizierers, um ein klassifiziertes Pulverprodukt zu erhalten. Ultrafeines Pulver und Grobpulver wurden gleichzeitig und präzise von dem klassifierten Pulver entfernt mittels eines Multidivisionsklassifizierers unter Ausnützung eines Coanda-Effekts (Ellbogenstrahlklassifizierer, erhältlich von Nittetsu Kogyo K.K.), um dadurch einen negativ aufladbaren magnetischen Toner (I) (Tg = 57ºC) mit einer volumengemittelten Teilchengröße von 6,4 um zu erhalten.

Herstellungsbeispiel 2

Harzzusammensetzung des Synthesebeispiels 2 100 Teile
Magnetisches Feinpulver (BET-Wert = 8,6 m²/g) 110 Teile
Negativ aufladbares Einstellmittel (Chromkomplex eines Monoazofarbstoffs) 1,1 Teile
Polypropylen niedrigen Molekulargewichts (Mw = 6000) 3 Teile
Negabtiv aufladbare magnetische Toner (II) und (III) mit unterschiedlichen durchschnittlichen Teilchengrößen, wie in der hiernach erscheinenden Tabelle 1 gezeigt, wurden von den obigen Inhaltstoffen hergestellt, ansonsten auf eine ähnliche Weise wie im Herstellungsbeispiel 1.

Herstellungsbeispiel 3

Harzzusammensetzung des Synthesebeispiels 3 100 Teile
Magnetisches Feinpulver (BET-Wert = 8,6 m²/g) 80 Teile
Negativ aufladbares Einstellmittel (Chromkomplex eines Monoazofarbstoffs) 1,1 Teile
Polypropylen niedrigen Molekulargewichts (Mw = 6000) 3 Teile
Ein negativ aufladbarer magnetischer Toner (IV) wurde von den obigen Inhaltsstoffen hergestellt, ansonsten auf eine ähliche Weise wie im Herstellungsbeispiel 1.

Herstellungsbeispiele 4 und 5

Negativ aufladbarer magnetischer Toner (V) und (VI) wurden hergestellt, unter Verwendung von Harzzusammensetzungen der Synthesebeispiele 4 und 5 anstelle der Harzzusammensetzungen des Synthesebeispiels 3, ansonsten auf eine ähnliche Weise wie im Herstellungsbeispiel 1.

Vergleichs-Herstellungsbeispiel 1

Harzzusammensetzung des Vergleichssynthesebeispiels 1 100 Teile
Magnetisches Feinpulver (BET-Wert = 7,7 m²/g) 90 Teile
Negabtiv aufladbares Einstellmittel (Chromkomplex von Salizylsäure) 1,1 Teile
Polypropylen niedrigen Molekulargewichts (Mw = 6000) 3 Teile
Ein negativ aufladbarer magnetischer Toner (VII) (Tg = 55ºC) wurde hergestellt aus den obigen Inhaltsstoffen, ansonsten auf eine ähnliche Weise wie in dem Herstellungsbeispiel.
Die Teilchengrößenverteilungen der oben erhaltenen Toner (I) bis (VII) sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Toner-Teilchengrößenverteilung Toner Nr. Zahlen -% an um Volumen -% an ≥ 12.7 um Volumengemittelte Größe (um) Zahlen -%/Volumen -% an um

Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Die oben hergestellten magnetischen Toner wurden mit Siliziumdioxid-Feinpulvern, die in der untenstehenden Tabelle 2 gezeigt sind, vermischt mittels eines Henschelmischers, um Entwickler herzustellen.
Dann wurden jede der so hergestellten Entwickler in eine Bildgebungsvorrichtung (LBP-8II, hergestellt durch Canon K.K.) geladen, die eine Reinigungsklinge aus Polyurethan besaß und umgebaut wurde, um mit einer Kontaktladungs-Vorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt ausgestattet zu sein. Eine Gleichspannung (-700 V) und eine Wechselspannung (300 Hz, 1500 Vpp) wurden an der Kontaktladungs-Vorrichtung angelegt, und ein anschließender Bildgebungstest wurde bei einer Druckrate von 8 Blättern (A4) pro Minute in einem Umkehrentwicklungsmodus durchgeführt unter den jeweiligen Bedingungen normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (25ºC, 60% RL), Bedingungen hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (30ºC, 90% RL) und unter Bedingungen niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit (15ºC, 10% RL), wodurch die gedruckten Bilder beurteilt wurden. Gleichzeitig wurden die Erscheinungen der Oberflächen des Ladungsteils (Rollen-Typ) und der OPC-photoempfindlichen Trommel vom Laminiertyp zur Beurteilung beobachtet.
Die verwendete photoempfindliche Trommel war eine, die eine Oberflächenabriebcharakteristik in Form einer Abriebverringerung von 2,5 x 10&supmin;² cm³ durch einen Taber- Abnutzer besaß.
Wie oben beschrieben, besaß die Laderolle 2 einen Durchmesser von 12 mm und umfaßte ein Kernmetall 2a von 5 mm Durchmesser, das mit einer etwa 3,5 mm-dicken elektroleitfähigen Gummischicht 2b und ferner mit einem 20 um-dicken Freigabefilm 2c aus methoxymethyliertem Nylon beschichtet war. Die Laderolle 2 wurde gegen das OPC-photoempfindliche Teil 1 so gedrückt, daß sie ein Gesamtdruck von 1,2 kg (linearer Druck von 55 g/cm) ausübte.
Die Ansicht der Bildgebungsvorrichtung ist in Fig. 5 erläutert. In der Apperatur wurde eine Tonerschicht in einer Dicke von 130 um auf der Trommel 504 gebildet, und die Trommel 504 wurde bei einem minimalen Zwischenraum von der OPC-photoempfindlichen Trommel 501 eingerichtet, und der Bildgebungstest wurde unter Anwendung einer Gleichspannungs-Vorspannung von -500 V und einer Wechsel-Vorspannung von 1800 Hz und 1600 Vpp auf der Trommel ausgeführt.
Die Ergebnisse des Bildgebungstests sind in der untenstehenden Tabelle 4 zusammengefaßt. In Tabelle 4 gibt die Bilddichte einen Durchschnitt von Werten wieder, die an fünf Stellen in einem schwarzen Quadrat-Vollbild von 5 mm x 5 mm gemessen wurden. Die kleinste Punktreproduzierbarkeit gibt die Reproduzierbarkeit eines Prüfmusters wie in Fig. 7 gezeigt wieder, welches 100 Einheits-Quadratpunkte einschloß, von denen jedes eine Seite X besaß, das 80 um oder 50 um maß, wie in Fig. 7 gezeigt, wodurch die Reproduzierbarkeit durch Beobachtung durch ein Mikroskop beurteilt wurde, während die Klarheit (Vorliegen oder Abwesenheit von Defekten) und Zerstreuung zu den Nichtbildbereichen beachtet wurden. Die Tonerverklebung auf dem OPC-photoempfindlichen Teil wurde beurteilt durch Beobachtung der resultierenden Tonerbilder und dem Oberflächenzustand des OPC-photoempfindlichen Teils nach der Bildgebung von 6000 Blättern.
Die untenstehende Tabelle 2 faßt die Eigenschaften des hydrophoben Siliziumdioxids zusammen, Tabelle 3 faßt die Eigenschaften des Entwickiers zusammen, und Tabelle 4 faßt die Zusammensetzungen und die Beurteilungsergebnisse des Entwicklers zusammen.
Die Beurteilungsstandards sind untenstehend gezeigt.

Schleier

o: im wesentlichen keine
Δ: beobachtet, jedoch praktisch akzeptabel.
x: praktisch inakzeptabel.

Tonerverklebung auf dem photoempfindlichen Teil

o: überhaupt kein Verkleben.
oΔ: 1 bis 3 weiße Leerstellen in A4-großem Vollschwarzbild, die der Tonerverklebung zuzuschreiben sind.
Δ: 4 bis 10 weiße Leerstellen in A4-großem Vollschwarzbild.
x: mehr als 10 weiße Leerstellen in A4-großem Vollschwarzbild.

Punktreproduzierbarkeit

o: weniger als 2 Defekte.
oΔ: 3 bis 5 Defekte.
Δ: 6 bis 10 Defekte.
x: 11 oder mehr Defekte. TABELLE 2 Siliciumdioxid BET-Wert (m²/g) Triboelektrische Ladung (uC/g) Hydrophobizität (%) Behandlungsmittel Hydrohpobes Siliciumdioxid Siliciumdioxid Vollständig Benetzbar Hexamethyldisilazan + Siliconöl Siliconöl Hexamethyldisilazan Keiner TABELLE 3 Entwicklereigenschaften Beispiel Nr. Toner Nr. Siliciumdioxid (Gew.-%) BET-spezitische Oberfläche (m²/g) Lockere Scheinbare Diche (g/cm) Tatsächliche Dichte (g/cm³) TABELLE 4 Bildbeurteilung Beispiel Nr. Bilddichte (anfangs) Punkt-reproduzierbarkeit Tonerverklebung (nach 6000 Blättern)

Vergleichsbeispiel 2

Harzzusammensetzung des Vergleichssynthesebeispiels 2 100 Teile
Magnetisches Material (durchschnittliche Teilchengröße = 0,2 um) 60 Teile
Farbstoff vom Monoazotyp 2 Teile
Polypropylen niedrigen Molekulargewichts 3 Teile
Die obigen Komponenten wurden schmelzgeknetet mittels einer Rollenmühle, die auf 150ºC erhitzt wurde, und das geknetete Produkt wurde nach Kühlung grob zerstoßen mittels einer Hammermühle und dann fein pulverisiert mittels einer Strahlmühle. Das feinpulverisierte Produkt wurde klassifiziert mittels eines Windkraftklassifizierers, um einen negativ aufladbaren magnetischen Toner zu erhalten, der eine volumengemittelte Teilchengröße von 12,3 um besaßt. Dann wurden 100 Teile des so hergestellten magnetischen Toners mit 0,5 Teilen Feinpulver von hydrophoben kolloidalem Siliziumdioxid trockenvermischt, um einen Entwickler zu erhalten.
Der Entwickler wurde in eine Bildgebungsvorrichtung ("FC-5", hergestellt durch Canon; ein negativ aufladbares OPC- photoempfindliches Teil vom Laminiertyp mit 30 mm Durchmesser aufweisend) gegeben, welche so umgebaut war, daß sie für Umkehrentwicklung und elektrostatischen Transfer geeignet war und mit einer Kontaktladungs-Einrichtung wie in Fig. 1 gezeigt ausgestattet war, die gegen die OPC-photoempfindliche Trommel bei einem Druck von 50 g/cm angelegt wurde und mit einer Spannung versorgt wurde, die eine Gleichspannungskomponente (-600 V) und eine Wechselspannungskomponente (2000 Vpp, 150 Hz) umfaßte, womit ein Bildgebungstest ausgeführt wurde unter Anwendung eines Gleichstroms von -600 V und eines Wechselstroms von 170 uA, um das photoempfindliche Teil auf -600 V zu laden.
Kein besonderes Problem wurde unter normaler Umgebung oder der Umgebung einer niedrigen Temperatur und niedrigen Luftfeuchtigkeit beobachtet, jedoch erschienen Bilddefekte von weißen Leerstellen, die der Tonerverklebung auf dem photoempfindlichen Teil und der Laderolle zuzuschreiben sind, nach 1700 Blättern unter der Umgebung einer hohen Temperatur und hohen Luftfeuchtigkeit.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Toner mit einer mittleren Teilchengröße von 12,4 um wurde hergestellt gemäß der gleichen Vorschrift und der Herstellungsmethode wie im Vergleichsbeispiel 2, außer daß die Harzzusammensetzung ersetzt wurde durch das Vergleichs- Synthesebeispiel 3.
Der so erhaltene Toner wurde in die umgebaute Bildgebungsvorrichtung geladen, die in Vergleichsbeispiel 2 verwendet wurde, und einem ähnlichen Bildgebungstest wie in Vergleichsbeispiel 2 unterworfen, wobei Bilddefekte, die dem Ladungsversagen aufgrund von Schädigungen auf der Ladungsrolle und dem photoempfindlichen Teil zuzuschreiben sind, nach 1900 Blättern unter den Bedingungen niedriger niedriger Temperatur und Luftfeuchtigkeit erschienen.

Claims

1. Bildgebungsvorrichtung, umfassend:

ein zu ladendes Teil zum Tragen eines elektrostatischen Bildes,

eine mit dem zu ladenden Teil in Kontakt befindliche Kontaktladungs-Einrichtung zum Laden des zu ladenden Teils,

eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des auf dem zu ladenden Teil getragenen, elektrostatischen Bildes, wobei die Entwicklungseinrichtung einen Entwickler zum Entwickeln des elektrostatischen Bildes einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

der Entwickler einen Toner und ein hydrophobes, anorganisches Feinpulver umfaßt, und

der Toner eine volumengemittelte Teilchengröße von 4 - 8 um und eine solche Teilchengrößenverteilung aufweist, daß er 17 - 60 Zahlen-% Tonerteilchen von 5 um oder kleiner, 5 - 50 Zahlen-% Tonerteilchen von 6,35 - 10,08 um und 2,0 Volumen-% oder weniger Tonerteilchen von 12,7 um oder größer einschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ladende Teil ein photoempfindliches Teil umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ladende Teil ein photoempfindliches Teil vom Laminier-Typ mit organischem Photoleiter umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktladungs-Einrichtung an das zu ladende Teil bei einem Druck von 5 - 500 g/cm angelegt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver hydrophobes Metalloxyd- Feinpulver umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver hydrophobes Siliciumdioxyd- Feinpulver umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver hydrophobes Siliciumdioxyd- Feinpulver umfaßt, welches mit Silikonöl oder Silikonlack behandelt worden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver hydrophobes Siliciumdioxyd- Feinpulver umfaßt, welches mit amin-modifiziertem Silikonöl oder amin-modifiziertem silikonlack behandelt worden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ladende Teil ein photoempfindliches Teil vom Laminier-Typ mit organischem Photoleiter umfaßt, wobei die Kontakladungs- Einrichtung in der Form eines Rollers vorliegt, der eine elketrisch leitfähige Gummischicht und einen freigebenden Überzug aufweist, der Toner negativ aufladbare, magnetische Tonerteilchen umfaßt, und das hydrophobe, anorganische Feinpulver hydrophobes Siliciumdioxyd-Feinpulver umfaßt, welches mit Silikonöl oder Silikonlack behandelt worden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu ladende Teil ein photoempfindliches Teil vom Laminier- Typ mit organischem Photoleiter umfaßt, wobei die Kontakladungs-Einrichtung in der Form eines Rollers vorliegt, der eine elektrisch leitfähige Gummischicht und einen freigebenden Überzug aufweist, der Toner positiv aufladbare, magnetische Tonerteilchen umfaßt, und das hydrophobe, anorganische Feinpulver hydrophobes Siliciumdioxyd-Feinpulver umfaßt, welches mit amin-modifiziertem Silikonöl oder aminmodifiziertem Silikonlack behandelt worden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakladungs-Einrichtung mit einer Spannungsanlege- Einrichtung zum Anlegen einer Wechselspannung und/oder einer Gleichspannung ausgestattet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakl adungs-Einrichtung eine Spannungsan lege-Einrichtung zum Anlegen einer Wechselspannung von 0,5 - 5 kVpp und einer Gleichspannung (Absolutwert) von 200 - 900 V umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinrichtung eine Entwicklungstrommel zum Tragen des Entwicklers umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das z ladende Teil ein photoempfindliches Teil vom Laminier-Typ mit organischen Photoleiter umfaßt und mit einer Reinigungseinrichtung ausgestattet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungseinrichtung eine Reinigungsklinge umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Gummischicht eine Dicke von 0,1 - 10 mm aufweist, und der freigebende Überzug eine Dicke von 5 - 30 um aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Gummischicht ein Ethylen/Propylen/Dien- Terpolymer umfaßt, und der freigebende Überzug ein Nylonharz umfaßt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Teil vom Laminier-Typ mit organischem Photoleiter mit einem Material oberflächenbedeckt ist, welches aus der aus Silikonharzen, Vinylidenchloridharzen, Ethylen/Vinylchlorid-Harz, Styrol/Acrylonitrilharz, Styrol/Methylmethacrylat-Harz, Styrolharzen, Polyethylen/Terephthalat-Harzen und Polycarbonatharzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das photoempfindliche Teil vom Laminier-Typ mit organischem Photoleiter mit Polycarbonat oberflächenbedeckt ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner eine Bindemittelharz-Zusammensetzung umfaßt welche 10 - 70 Gew.-% eines Tetrahydrofuran (THF)-unlöslichen Inhalts und als verbleibendem Rest einen THF-löslichen Inhalt, der eine komponente mit einem Molekularqewicht von 10000 oder weniger auf einem Gelpermeationschromatographie-Chromatogramm des THF- löslichen Inhalts einschließt, welche 10 - 50 Gew.-% des Bindemittelharzes bildet, enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelharz-Zusammensetzung ein Vinyl-Polymer oder Copolymer umfaßt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelharz-Zusammensetzung ein Styrol-Polymer oder -Copolymer umfaßt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner magnetische Tonerteilchen umfaßt, und die magnetischen Tonerteilchen ein magnetisches Material mit einer Schüttdichte von 0,35 g/cm³ enthält.

24. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner magnetische Tonerteilchen umfaßt, und die magnetischen Tonerteilchen ein magnetisches Material mit einer Schüttdichte von 0,5 g/cm³ enthält.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Entwickler einen magnetischen Toner mit einer volumengemittelten Teilchengröße von 4 - 8 um und hydrophobes, anorganisches Feinpulver, welches mit Silikonöl oder Silikonlack behandelt worden ist, umfaßt,

100 Gewichtsteile des Entwicklers 0,2 - 2,0 Gewichtsteile des hydrophoben, anorganischen Feinpulvers enthält, und der magnetische Toner ein Bindemittelharz enthält, welches 3 - 20 Gewichtsteile polymerisierte Einheiten eines Monomers mit einer aus einer Carboxylgruppe oder deren Anhydrid gebildeten Säuregruppe pro 100 Gewichtsteilen des Bindemitelharzes umfaßt und einen Säuregrad von 1 - 70 besitzt, und

der Entwickler eine BET-spezifische Oberfläche von 1,8 - 3,5 m²/g, eine lockere scheinbare Dichte von 0,4 - 0,52 g/cm³ und eine tatsächliche Dichte von 1,45 - 1,8 g/cm³ aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß 0,6 - 1,6 Gewichtsteile des hydrophoben, anorganischen Feinpulvers in 100 Gewichtsteilen des Entwicklers enthalten sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver eine Hydrophobizität von 60 % oder höher aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver eine Hydrophobizität von 90 % oder höher aufweist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 - 3,0 Gewichtsteile des hydrophoben, anorganischen Feinpulvers, bezogen auf 100 Gewichtsteile an Toner, enthalten sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 0,2 - 2,0 Gewichtsteile des hydrophoben, anorganischen Feinpulvers, bezogen auf 100 Gewichtsteile an Toner, enthalten sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, anorganische Feinpulver mit einem Silanvernetzungsmittel und dann mit einem Silokonöl, einem Silikonlack, einem amin-modifizierten Silokonöl oder einem amin-modifizierten Silikonlack behandelt worden ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner der folgenden Gleichung genügt

N/V = - 0,5 N + k,

wobei N die Gehalte der magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner in Zahlen-% bedeutet, V der Gehalt der magnetischen Tonerteilchen von 5 um oder kleiner in Volumen-% bedeutet, k eine positive Zahl von 4,6 - 6,7 ist und N eine positive Zahl von 17 - 60 ist.

33. Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, welche als eine Vorrichtungseinheit zur Verwendung in einer elektrophotographischen Vorrichtung ausgestaltet ist, wobei die Vorrichtungseinheit an die elektrophotographische Vorrichtung angebracht oder davon entfernt werden kann.

34. Facsimile-Vorrichtung, umfassend: eine elektrophotographische Vorrichtung und eine Empfangseinrichtung zum Enpfangen von Bilddaten von einer entfernten Datenstation, wobei die elektrophotographische Vorrichtung eine Bildgebungsvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche umfaßt.