DE69126562T2

DE69126562T2 - Magnetischer Toner

Info

Publication number: DE69126562T2
Application number: DE69126562T
Authority: DE
Inventors: Yuichi Moriya
Original assignee: Tomoegawa Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2011-04-10
Also published as: US5561018A; EP0452209A1; DE69126562D1; DE69126562T3; EP0452209B1; JPH07111588B2; EP0452209B2; JPH03293366A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Toner mit magnetischem Pulver zur Entwicklung elektrostatisch geladener Bilder in elektrofotografischen Verfahren, elektrostatischen Druckenden, Aufzeichnungsverfahren u. dgl.
Im allgemeinen umfaßt eine elektrofotografische Methode die Schritte des Bildens eines elektrisch gespeicherten Bildes auf einem (Licht)-empf indlichen Material, Entwicklung des gespeicherten Bildes mit Toner zur Bildung eines Toner-Bildes, ggf. Übertragung des Tonerbildes zu einem oder auf ein Abziehmaterial, wie beispielsweise Papier, und Fixieren des Tonerbildes mit Hilfe von Hitzedruck od. dgl., um eine Kopie zu erhalten. Gruppen von Entwicklern für solche elektrofotografischen Verfahren umfassen Zweikomponentenentwickler, bestehend aus einem Toner und einem Träger und Einfachkomponentenentwickler, bestehend nur aus Toner, der auch als Träger dient.
Solche Einkomponentenentwickler, sogenannte magnetische Toner, können eingesetzt werden. Die magnetischen Toner umfassen Magnetpulver in einem Bereich von annähernd 10 bis 70 %. Im allgemeinen werden magnetische Toner grob eingeteilt in leitfähige magnetische Toner und isolierende magnetische Toner. Die isolierenden magnetischen Toner sind eingesetzt worden nicht nur im Einkomponentenkontakt oder in kontaktfreien Entwicklungssystemen, sondern auch in Zweikomponentenentwicklungssystemen mit passenden Trägern.
In solch einem Einkomponentenentwicklungssystem ist es von ganz besonderer Bedeutung, daß der magnetische Toner Reibungselektrifizierung beibehält (Reibungselektrifizierung: Die Produktion elektrostatischer Ladungen durch Reibung), da der Einkomponentenentwickler keine Träger enthält, die zur Beschleunigung der Reibungselektrifizierung des magnetischen Toners dienen. Gerade ein "Reibungselektrifizierungsvermögen", was bedeutet, daß Reibungselektrifizierung von magnetischen Tonern rasch einen ausreichenden Wert erreicht, durch Veranlassung der magnetischen Tonerpartikel in leichten Kontakt miteinander zu kommen oder mit einer Abstreifklinge od. dgl., bewirkt in hohem Maße die Dauerhaftigkeit des magnetischen Toners und der Entwicklungseigenschaften wie Bilddichte, Verschmieren, Bildqualität u. dgl.
In einem Zweikomponentenentwicklungssystem, wie oben erwähnt, ist eine ausreichende Reibungselektrifizierung notwendig, um stabile Entwicklungscharakteristika bei geringer Tonerdichte zu erreichen ebenso wie auch bei einer hohen Tonerdichte, da meistens alle Entwicklungsmaschinen, die in einem Zweikomponentenentwicklungssystem eingesetzt werden, nicht ausreichend gut entwickelt sind, um die Tonerdichte zu steuern.
Hinzu kommt, da ein magnetisches Tonerpartikel eine Mischung eines magnetischen Pulvers, eines Bindeharzes, eines die elektrische Ladung kontrollierenden Zusatzes u. dgl. ist, wobei solche Materialien dazu neigen, nicht gleichförmig auf der Oberfläche der magnetischen Tonerpartikel zu existieren, hat jedes magnetische Tonerpartikel nicht jeweils die gleichen Reibungselektrifizierungseigenschaften. Daher, um magnetische Tonerpartikel zu erreichen, die eine gleichförmige Reibungsidentifizierung aufweisen, ist vorgeschlagen worden, daß die Entwicklungscharakteristika verbessert werden können durch die Verbesserung der Gleichförmigkeit der Größe der magnetischen Tonerpartikel durch Klassifizierung, um grobe Partikel und feine Partikel zu entfernen; oder das Anhaften oder Befestigen unterschiedlicher Additive, die an der Reibungselektrifizierung auf der Oberfläche jedes Tonerpartikels teilhaben. Gleichwohl haben die konventionellen magnetischen Toner, wie sie oben beschrieben wurden, keine ausreichenden gleichförmigen Reibungselektrifizierungseigenschaften, die für magnetische Toner wünschenswert sind.
Das Dokument EP-A-0 238 130 bezieht sich auf einen Toner für Elektrofotografie. Das Dokument EP-A-0 357 042 bezieht sich auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Entwicklung elektrostatisch gespeicherter Bilder.
Um die oben dargestellten Probleme zu lösen, besteht ein Objekt der vorliegenden Erfindung darin, einen magnetischen Toner vorzusehen, welcher gute Reibungselektrifizierungseigenschaften zeigt, d.h. Charakteristika einer raschen Anstiegszeit der Reibungselektrifizierung in beiden, nämlich dem Einkomponentenentwicklungssystemen und dem Zweikomponentenentwicklungs system. Die magnetischen Toner gemäß der vorliegenden Erfindung können dazu beitragen, eine Vielzahl von Kopien zu erhalten, die eine erhöhte Bildqualität und Dichte aufweisen ohne Verschmieren in beiden Kopiermaschinentypen, die ein Einkomponentenentwicklungssystem benutzen und Laserdruckern, die ein Zweikomponentenentwicklungssystem benutzen.
Daher ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, einen magnetischen Toner vorzusehen gemäß Anspruch 1.
Andere Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Toners gemäß Anspruch 7 anzugeben.
Die "Brunauer-Emmett-Teller"-Gleichung wird nachfolgend abgekürzt als "BET-Gleichung".
Die oben angegebenen Merkmale, Effekte, Elemente und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aufgrund der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 1 stellt ein Diagramm dar, das die Charakteristika des Ansteigens über die Zeit der Reibungselektrifizierung von magnetischen Tonern nach den Beispielen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung zeigt und eines Vergleichsbeispieles.
Falls durch Kneten von weiter unten beschriebenen Rohmaterialien, erzeugt mittels einer Schmelz-Knetmaschine, wie einer Heißwalze, einem Kneter, einem Extruder od. dgl., Pulverisierung der gekneteten Mischung durch eine Mühle und Klassifizierung der pulverisierten Mischung, um einen magnetischen Toner zu erhalten, der eine mittlere Partikelgröße von 4 bis 20 µm hat, der magnetische Toner gemäß der vorliegenden Erfindung eine spezifische Oberfläche von nicht mehr als 3,0 m²/g hat, berechnet nach der BET-Gleichung und die Anzahl der Molekühle von CO&sub2;-Gas, entsprechend von 100/nm² bis 1000/nm², die vom magnetischen Toner absorbiert wird, kann erreicht werden durch ein spezielles Pulverisierungsverfahren in dem Pulvensierungsschritt oder bei einer Nachbehandlung nach dem oben erwähnten Klassifizierungsschritt.
Um insbesondere einen magnetischen Toner zu erhalten, der die oben erwähnte spezifische Oberfläche aufweist und die Zahl von Molekühlen des absorbierten CO&sub2;-Gases, wird eine Stoßkraft auf den herzustellenden magnetischen Toner aufgebracht. Z.B. kann ein so gewünschter magnetischer Toner geformt werden durch
(a) Unterwerfen von groben magnetischen Tonern unter mehrere physikalische Stöße mit einer reduzierten Kraft im Pulverisierungsschritt oder
(b) Pulverisierung groben magnetischen Toners, Klassifizierung des pulverisierten magnetischen Toners und Behandlung des klassifizierten magnetischen Toners durch einen Flüssigrührer, wie einen Hochgeschwindigkeitsmixer ("Hensschell Mixer"), hergestellt durch Mitsui Muke Engineering Co., Ltd.) für eine vorbestimmte Zeit oder durch einen Oberflächenreformer, wie beispielsweise "Nara Hybridization System, NHS-l type", hergestellt durch Nara Machinery Co., Ltd. mit einer starken Stoß- bzw. Schlagkraft.
Falls ein magnetischer Toner eine spezifische Oberfläche von über 3.0 m²/g aufweist, hat jedes der Tonerpartikel dann eine stark unregelmäßige Oberfläche, so daß aus diesem Grunde die Tonerpartikel sich nicht in ausreichendem Kontakt zueinander und zu den Trägerpartikeln befinden.
Ein solcher magnetischer Toner hat den Nachteil, daß die Reibungselektrifizierung instabil ist und der magnetische Toner während des Kopierens verspritzt.
Falls die Anzahl der Molekühle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases unter 100/nm² liegt, ist die Bildqualität schlecht oder Schmieren tritt auf, da nicht alle der magnetischen Tonerpartikel an der Entwicklung des empfindlichen Materiales teilhaben. Andererseits, falls die Anzahl der Molekühle des von dem magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases oberhalb von 1.000/nm² liegt, hat der Toner Nachteile, daß beispielweise die Wasserabsorption ansteigt, wodurch die Reibungselektrifikation reduziert wird und Verschmieren bei hohen Temperaturen und hohe Feuchtigkeit dank der polaren Charakteristik der CO&sub2;- Moleküle auftritt.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases vorzugsweise im Bereiche von 100/nm² bis 500nm², so daß die stabilen Charakteristika des Ansteigens der Zeit der Reibungselektrifikation und eine reduzierte Feuchtigkeitsabhängigkeit erreicht werden.
Die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners und die Anzahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases kann gemessen werden durch die Benutzung eines kommerziell verfügbaren, vollautomatischen Gas-Adsorbtion-Apparates ("BELSORP 28", hergestellt durch Bel Japan Inc.) od. dgl. In diesem Falle wird die spezifische Oberfläche durch die BET-Gleichung berechnet. Als Adsorptionsgas wird ein Inertgas, wie beispielsweise N&sub2;-Gas, benutzt. Genau genommen wird die Adsorption Vm (cc/g), die benötigt wird, um eine molekulare Schicht auf der Oberfläche des magnetischen Toners zu bilden, gemessen und die spezifische Oberfläche S (m²/g) kann durch die folgende Rechnung berechnet werden:
S(m²/g) = 4,35 x Vm.
Im allgemeinen wird die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners erhöht, wenn die mittlere Partikelgröße des magnetischen Toners verringert wird. Entsprechend im Falle, wenn die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners nicht mehr als 5 m²/g bei der vorliegenden Erfindung beträgt, ist die mittlere Partikelgröße in der Größenordnung von 4 bis 20 µm und im Falle, daß die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners nicht größer als 3m²/g ist, liegt die mittlere Partikelgröße im Bereich von 8 bis 20 µm. Die oben beschriebene mittlere Partikelgröße wird gemessen durch die Benutzung der COULTER-Zählmethode. Zusätzlich wird dazu im Gegensatz die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners beeinflußt durch die Erhöhung des Betrages an magnetischem Puder, das im magnetischen Toner enthalten ist, da der magnetische Toner im Gewicht ansteigt, wenn der Betrag an magnetischem Pulver, enthalten im magnetischen Toner, angehoben wird. Bei der vorliegenden Erfindung ist im magnetischen Toner das magnetische Pulver in einem Betrag von 10 bis 70 % enthalten.
Die Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases kann berechnet werden nach der folgenden Gleichung:
{die Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases} (die Zahl/nm²)
= {adsorbiertes CO&sub2;-Gas} x 6.02 x 10²³/ 22414 x {spezifische Oberfläche} x 10¹&sup8;
Nachfolgend werden die Materialien, die den magnetischen Toner nach der vorliegenden Erfindung zusammensetzen, näher beschrieben.
Der magnetische Toner nach der vorliegenden Erfindung enthält ein magnetisches Material und ein Bindeharz als Hauptingredienzen. Als magnetisches Material kann in der vorliegenden Erfindung Magnetit, Ferrit od. dgl., die nach der Kristall-Lehre eine Spinel-, Perovskit-, Hexagonal-, Granat- oder eine orthoferritische Struktur aufweisen, eingesetzt werden. Spezieller ist das magnetische Material ein gesinteter Preßling von Eisen (III)-Oxid (Ferritoxid) und einem Oxid von Nickel, Zink, Mangan, Magnesium, Kupfer, Lithium, Barium, Vanadium, Chrom, Kalzium od. dgl.
Darüber hinaus kann ein geeignetes Bindeharz für den magnetischen Toner nach der Erfindung enthalten: ein thermoplastisches Harz, wie beispielsweise ein Monomer von Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, ein Vinyl-Harz, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinyliden-Chlorid, Polyacrylnitril, Polyether, Polycarbonat, thermoplastisches Polyester oder ein Cellulose-Harz oder ein Copolymer der Monomere der oben aufgeführten Polymere, und ein thermoplastisches Harz, wie ein modifiziertes Acrylat-Harz, Phenol-Harz, Melamin-Harz und Harnstoff-Harz od. dgl.
Darüber hinaus können unterschiedliche Additive zum magnetischen Toner nach der Erfindung je nach Notwendigkeit hinzugefügt werden. Beispiele von Additiven umfassen Ladungskontrollvermittler, wie beispielsweise Metall-Einsäurenfarbstoffe, Nigrosin-Farbstoff od. dgl.; ein Färbezusatz, wie beispielsweise Kohlenstoffruß od. dgl.; und ein die Fließfähigkeit Modifizierer, wie beispielsweise ein colloidales Silika, ein Metallsalz einer alphatischen Säure od. dgl.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Reibungselektrifizierung der magnetischen Tonerpartikel des magnetischen Toners gleichförmig hergestellt durch Pulverisierung des magnetischen Toners, indem eine Schlagkraft benutzt wird, so daß die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners und die Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases in dem oben beschriebenen Bereich liegt. Im Falle, daß die Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases gesteigert wird, wird die Oberfläche des magnetischen Toners in bezug auf die chemische Adsorption aktiviert. Bei dieser aktivierten Bedingung wird angenommen, daß die Oberfläche des magnetischen Toners einfacher reibungselektrifiziert werden kann. Wie dem auch sei, wird im Gegensatz dazu die Reibungselektrifizierung durch die Steigerung der CO&sub2;-Gas- Adsorption bewirkt, da die Wasser-Adsorption proportional zur CO&sub2;-Gas-Adsorption ansteigt. Daher können die beiden guten Charakteristika der Zeitsteigerung der Reibungselektrifikation und der Gleichmäßigkeit der elektrostatischen Ladung durch Festlegung der Anzahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases in einem bestimmten Bereich erreicht werden.
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf nachfolgende Beispiele näher erklärt. In den Beispielen sind alle "Teile" "Gewichtsteile".
Beispiel 1:
a) Styrol/Acryl Copolymer (Mn = 5.000, Mw = 140.000) 100 Teile
b) Magnetit ("EPT-500", hergestellt durch Toda Kogyo Corp.) 56 Teile
c) Azo-Chrom-Complex-Farbstoff (BONTRON 5-34", hergestellt von der Orient Chemical Industrial Co., Ltd.) 1,6 Teile
d) Polypropylen ("VISCOL 550P", hergestellt von Sanyo Chemical Industries Ltd.) 3,2 Teile
Die Mischung der oben beschriebenen Komponenten wurde heiß geschmolzen und geknetet mit Hilfe einer bi-axialen Knetmaschine. Die geknetete Mixtur wurde abgekühlt und pulverisiert durch eine Strahl-Mühle. Die pulverisierte Mischung wurde klassifiziert durch einen Luftklassifizierer, um feine Teilchen zu erhalten (1).
Die Konditionen des Pulverisierungsschrittes durch Mittel der Strahl-Mühle waren wie folgt:
a) Strahl-Mühle (IDS-2 Typ", hergestellt von Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.)
b) Winkel der Kollisionsplatte 45º
c) Pulverisierungsdruck 4 kg/cm² (Druckluft)
d) Durchsatz 1,6 kg/h
Auf 100 Teile der feinen Partikel (I), die oben erzielt wurden, wurden 0,3 Teile einer hydrophobischen Kieselsäure ("R-972"), produziert von Nippon Aerosil Co., Ltd., hinzugefügt. Um die Kieselsäure zu zwingen, an der Oberfläche der Teilchen zu haften, wurde die Mischung mit etwa 1 bis 2 Minuten gemischt mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeitsmischmaschine ("Super Mixer", hergestellt von Kawada Mfg. Co., Ltd.) mit einer peripherischen Geschwindigkeit an der Klingenspitze gleich oder mehr als 20 m/s, um einen magnetischen Toner nach der Erfindung zu erhalten, der einen mittleren Teilchendurchmesser von 10 µm aufweist.
Die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners und die Zahl der Moleküle des CO&sub2;-Gases, welches vom magnetischen Toner nach der Erfindung adsorbiert wurde, wurde gemessen mit Hilfe eines vollautomatischen Gas-Adsorptionsgerätes ("BELSORP 28", hergestellt von Bell, Japan Inc.). Die Resultate waren die folgenden:
Spezifische Oberfläche des magnetischen Toners 1,98 m²/g
Zahl der Moleküle von CO&sub2;-Gas adsorbiert vom magnetischen Toner 268,3 nm²

Beispiel 2:

a) Styrol/Acryl Copolymer (Mn = 5000, Mw = 140000) 100 Teile
b) Magnetit ("EPT-500", hergestellt von Toda Kogyo Corp.) 56 Teile
c) Azo-Chrom-Complex-Farbstoff 1,6 Teile ("BONTRON S-34", hergestellt von der Orient Chemical Industrial Co., Ltd.)
d) Polypropylen 3,2 Teile ("VISCOL 550P", hergestellt von Sanyo Chemical Industries Ltd.)
Die Mischung der oben beschriebenen Komponenten wurde heiß geschmolzen und geknetet mit Hilfe einer bi-axialen Knetmaschine. Die geknetete Mixtur wurde abgekühlt und pulverisiert durch eine Strahl-Mühle. Die pulverisierte Mischung wurde klassifiziert durch einen Luftklassifizierer, um feine Teilchen zu erhalten (II).
Die Konditionen des Pulverisierungsschrittes durch Mittel der Strahl-Mühle waren wie folgt:
a) Strahl-Mühle ("IDS-2 Typ", hergestellt von Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.)
b) Winkel der Kollisionsplatte 90º
c) Pulverisierungsdruck 6 kg/cm² (Druckluft)
d) Durchsatz 3,0 kg/h
Es wurde festgestellt, daß das zu pulverisierende Objekt stärker pulverisiert wird, wenn der Winkel der Kollisionsplatte 90º beträgt verglichen mit 45º.
Danach wurden die feinen Teilchen (II), die oben erzeugt wurden, gerührt mit einem "Henschell Mixer" (eine bewegende Klinge des "CK/BO Typs") mit einer peripheren Geschwindigkeit an der sich bewegenden Klingenspitze gleich 30 m/s für 10 Minuten.
100 Teilen der feinen Teilchen wurden 0,3 Teile des hydrophobischen Silika (Kieselsäure) ("R-972", hergestellt durch Nippon Aerosil Co., Ltd.) hinzugefügt. Die Mischung wurde für etwa 1 bis 2 Minuten mit Hilfe des "Super Mixers" gemischt mit einer peripheren Geschwindigkeit der Klingenspitze bis etwa 20 mis, um einen magnetischen Toner nach der vorliegenden Erfindung zu erhalten, der einen mittleren Partikeldurchmesser von 10 µm aufweist.
Die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners und die Zahl der Moleküle des CO&sub2;-Gases, welches vom Toner gemäß der vorliegenden Erfindung adsorbiert wird, wurde gemessen durch Wiederholung desselben Verfahrens, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Ergebnisse sind die folgenden:
Spezifische Oberfläche des magnetischen Toners
2,13 m²/g
Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases 320,1/nm²

Beispiel 3:

Die feinen Teilchen (II) wurden hergestellt durch Wiederholung des gleichen Verfahrens wie beim Beispiel 2 beschrieben. Die feinen Partikel (II) wurden in einen Oberflächenreformer eingebracht ("Nara Hybridization System, NHS-1 Typ", hergestellt durch Nara Machinery Co., Ltd.) und nachbehandelt bei 5000 rpm für 3 Minuten.
100 Teilen der behandelten feinen Partikel wurden 0,3 Teile von hydrophobischer Kieselsäure ("R-972", hergestellt durch Nippon Aerosil Co., Ltd.) hinzugefügt. Die Mischung wurde für annähernd 1 bis 2 Minuten mit Hilfe des "Super Mixers" mit einer peripheren Geschwindigkeit der Klingenspitze gleich mit höchstens 20 m/s gemischt, um einen magnetischen Toner nach der Erfindung zu erhalten mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 10 µm.
Die spezifische Oberfläche des magnetischen Toners und die Zahl der Moleküle des CO&sub2;-Gases, welches vom magnetischen Toner nach der Erfindung adsorbiert wird, wurde gemessen durch Wiederholen des gleichen Verfahrens wie beim Beispiel 1 beschrieben. Die Ergebnisse waren die folgenden:
Spezifische Oberfläche des magnetischen Toners
1,76 m²/g
Die Zahl der Moleküle des vom magnetischen Toner adsorbierten CO&sub2;-Gases 458,5/nm²
vergleichsbeispiel:
100 Teile derselben feinen Partikel (II), wie oben beim Beispiel 2 beschrieben, wurden 0,3 Teile der hydrophobischen Kieselsäure (R-972", produziert von Nippon Aerosil Co., Ltd.), hinzugefügt. Die Mischung wurde für 1 bis 2 Minuten mit Hilfe des Super Mixers gemischt bei einer Peripher-Geschwindigkeit der Klingenspitze gleich mit höchstens 20 m/s, um einen magnetischen Vergleichstoner zu erhalten, der einen mittleren Partikeldurchmesser von 10 µm aufweist.
Die spezifische Oberfläche des Vergleichs-Magnettoners und die Anzahl der Moleküle des vom Vergleichs-Magnettoner adsorbierten CO&sub2;-Gases wurde gemessen durch die Wiederholung desselben Verfahrens wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Resultate waren die folgenden:
Spezifische Oberfläche des Vergleichs-Magnettoners 2,22 m²/g
Anzahl der vom Vergleichs-Magnettoner adsorbierten Moleküle des CO&sub2;-Gases 63,4/nm²
Der magnetische Toner nach den Beispielen 1 bis 3 und dem Vergleichsbeispiel wurde berechnet in Verbindung mit den Charakteristika des Zeitanstieges der Reibungselektrifizierung nach dem folgenden Verfahren:
1) 100 Teile eines Trägers von nicht beschichtetem Eisenpulver und 10 Teile von jedem der magnetischen Toner nach den Beispielen 1 bis 3 und dem Vergleichs- Beispiel wurden in einen Becher eingebracht;
2) während die Mischung des Trägers und des magnetischen Toners gerührt wurden mittels eines magnetischen Rührers, wurde die Reibungselektrifizierung der Mischung in festen Intervallen gemessen.
Hier wurde die Reibungselektrifizierung gemessen durch eine Magnet-Abblasmethode, bei der der magnetische Toner vom Träger getrennt wird mit Hilfe der Differenz, deren Magnetkräfte und die verbleibende elektrische Ladung des Trägers gemessen wurden.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben und in Fig. 1 aufgezeichnet.
Aus den Ergebnissen, die in Tabelle 1 und in Fig. 1 dargestellt sind, ist ersichtlich, daß der Magnettoner nach der vorliegenden Erfindung eine hohe Reibungselektrifizierung zeigt und die Reibungselektrifizierung des magnetischen Toners sehr rasch einen Sättigungswert mit kurzer Rührzeit erreicht. Tabelle 1 Ergebnisse der Charakteristika über die ansteigende Zeit der Reibungselektrifizierung
Darüber hinaus wurden die magnetischen Toner nach den Beispielen 1 bis 2 und dem Vergleichsbeispiel berechnet im Falle, bei dem jeder der magnetischen Toner eingesetzt wurde sowohl in einer Kopiermaschine, die ein Einfachkomponentenentwicklungssystem benutzt, als auch in einen Laserdrucker, der ein Zweikomponentenentwicklungs system benutzt, und 10.000 Blatt wurden kopiert. Die Bilddichte, das Schmieren und die Bildqualität von beidem, dem Anfangszustand und beim 10000-sten kopierten Blatt, wurden berechnet. Die Ergebnisse sind dargestellt in den Tabellen 2 und 3. Im Falle der berechneten Tests, die den Laserdrucker benutzen, wurde ein Entwickler erhalten durch das Mischen von 15 Teilen von magnetischen Tonern mit 100 Teilen des Trägers. Die Bilddichte und das beschriebene Schmieren in den Tabellen wurde gemessen mit Hilfe des Meßverfahrens Macbeth RD914 und die Helligkeit nach Hunter und die Bildqualität wurde erfaßt durch eine visuelle Beobachtung in Abhängigkeit von folgendem:
O Bildqualität gut;
Δ Erscheinung verschmiert; und
X Erscheinung verschmiert und verwischt. Tabelle 2 Berechnete Ergebnisse in einer Kopiermaschine, die ein Einkomponentenentwicklungssystem benutzt Tabelle 3 Berechnete Ergebnisse in einem Laserdrucker, der ein zweikomponentenentwicklungssystem benutzt
Wie es aus den Ergebnissen, die in den Tabellen 2 und 3 dargestellt sind, klar wird, wird mit den magnetischen Tonern nach den Beispielen 1 bis 3 nach der vorliegenden Erfindung beides erreicht, gute Bilddichte und gute Bildqualität in den 10.000 kopierten Blättern sowohl in der Kopiermaschine mit einem Einkomponentenentwicklungssystem als auch im Laserdrucker mit einem Zweikomponentenentwicklungssystem. Im Gegensatz dazu zeigt der Vergleichstoner des Vergleichsbeispieles eine schlechtere Bildqualität beim 10000-sten kopierten Blatt als am Anfang sowohl in der Kopiermaschine, die ein Einfachentwicklungssystem benutzt, als auch dem Laserprinter, der ein Zweikomponenten-Entwicklungs system benutzt. Darüber hinaus weist das 10000-ste kopierte Blatt mit dem Vergleichsmagnet-Toner in beiden Kopiermaschinen, die ein Einfachkomponentenentwicklungssystem aufweisen und dem Laserprinter, der ein Zweikomponentenentwicklungssystem hat, eine schlechtere Bilddichte auf. Das 10.000-ste kopierte Blatt mit dem Vergleichsmagnet-Toner im Laserprinter mit einem Zweikomponentenentwicklungssystem war sehr viel mehr verschmiert.
Wie oben erklärt, sieht die vorliegende Erfindung einen magnetischen Toner vor, mit dessen Hilfe Vielfachkopien eine gute Bildqualität und eine gute Dichte aufweisen ohne Schmieren, was erreicht werden kann sowohl in einer Kopiermaschine, die ein Einfachkomponentenentwicklungssystem benutzt, als auch in einem Laserprinter, der ein Zweikomponentenentwicklungssystem benutzt.
Die vorliegende Erfindung wurde im Detail in bezug auf Ausführungsbeispiele beschrieben und dies ist nun offenkundig aus dem Vorangehenden für Fachleute, daß Anderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne von der Erfindung in einem breiteren Aspekt wegzukommen und es ist daher die Intention der nachfolgenden Ansprüche, alle solche Änderungen und Modifikationen zu erfassen.

Claims

1. Magnetischer Toner im wesentlichen bestehend aus einem magnetischen Material und einem Bindeharz als Hauptbestandteil in Form eines feinen Puders, welches eine spezifische BET- (Brunauer-Emmett-Teller) Oberfläche S (m²/g) aufweist bei nicht mehr als 5,0 m²/g berechnet nach der Gleichung

S(m²/g) = 4,35 x Vm,

wobei Vm (cm³/g) eine Adsorption darstellt, die gebraucht wird, um eine monomolekulare Schicht auf der Oberfläche des magnetischen Toners zu bilden mit einer Einzahl von adsorbierten CO&sub2;-Molekülen gleich mit 100/nm² bis 1000/nm² abgeschätzt nach der Gleichung:

{adsorbiertes CO&sub2;-Gas} x 6,02 x 10²³/ 22414 x {die spezifische Oberfläche} x 10¹&sup8;.

2. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, der eine spezifische BET-Oberfläche von nicht mehr als 3,0 m²/g aufweist.

3. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das magnetische Material ein Material darstellt aus einer Gruppe bestehend aus Magnetiten und Ferriten, die nach der Kristall-Lehre eine Spinel-, Perovskit-, Hexagonal-, Granat- oder eine orthoferritische Struktur aufweist.

4. Magnetischer Toner nach Anspruch 3, bei dem das magnetische Material einen gesinterten Verbund darstellt aus Eisen(III)-oxid und einem Oxid der Metalle ausgewählt aus der Gruppe, die Nickel, Zink, Mangan, Magnesium, Kupfer, Lithium, Barium, Vanadium, Chrom und Kalzium enthält.

5. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, bei dem das Bindeharz ein Material ist ausgewählt aus der Gruppe, die Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Vinyl -Harz, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyvinyliden-Chlorid, Polyacrylnitril, Polyether, Polycarbonat, thermoplastisches Polyester, ein Cellulose-Harz, Copolymer der Monomere der oben aufgeführten Polymere, ein modifiziertes Acrylat-Harz, Phenol-Harz, Melamin-Harz und Harnstoff- Harz.

6. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, der weiterhin wenigstens ein Material enthält ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Ladungskontrollvermittler, Farbvermittler oder einem Verflüssigungsmodifizierer.

7. Ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Toners nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bestehend aus im wesentlichen feinen Partikeln, mit folgenden Schritten:

(a) Mischen von Rohmaterialien einschließlich eines magnetischen Materials und eines Bindeharzes, um eine Mischung zu bilden;

(b) Schmelzkneten der Mischung, um eine schmelzgeknetete Mischung zu bilden;

(c) Aufbringen einer angemessenen Prallkraft auf die schmelzgeknetete Mischung mit Hilfe einer Jet-Mühle, um eine pulverisierte Mischung zu bilden;

(d) Klassifizierung der pulverisierten Mischung, um feine Partikel zu erhalten, wobei die genannten Schritte unter Bedingungen ausgeführt werden, um eine spezifische BET-Oberfläche von nicht mehr als 5,0 m²/g und eine Zahl von adsorbierten CO&sub2;-Molekülen gleich mit 100/nm² bis 1000/nm² zu erhalten.

8. Verfahren zur Herstellung von magnetischen Tonern nach den Ansprüchen 1 bis 6, bestehend aus im wesentlichen feinen Partikeln, mit folgenden Schritten:

(b) Schmelzkneten der Mischung, um eine schmelzgeknetete Mischung zu bilden;

(c) Pulverisierung der schmelzgekneteten Mischung, um eine pulverisierte Mischung zu erhalten;

(d) Klassifizierung der pulverisierten Mischung, um feine Partikel zu erhalten und

(e) Behandeln der feinen Partikel mit einer angemessenen Prallkraft, um entsprechend behandelte feine Partikel zu erhalten, wobei die genannten Schritte unter Bedingungen ausgeführt werden, um eine spezifische BET- Oberfläche von nicht mehr als 5,0 m²/g und eine Zahl von adsorbierten CO&sub2;-Molekülen gleich mit 100/nm² bis 1000/nm² zu erhalten.