DE69505917T2

DE69505917T2 - Recycling-Entwicklungsverfahren

Info

Publication number: DE69505917T2
Application number: DE69505917T
Authority: DE
Inventors: Takeshi C/O Mita Industrial Co. Ltd. Chuo-Ku Osaka 540 Arakawa; Yutaka C/O Mita Industrial Co. Ltd. Chuo-Ku Osaka 540 Aso; Ryo C/O Mita Industrial Co. Ltd. Chuo-Ku Osaka 540 Fujisawa; Masahide C/O Mita Industrial Co. Ltd. Chuo-Ku Osaka 540 Inoue
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-08-29
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1999-04-08
Anticipated expiration: 2015-08-25
Also published as: US5604576A; EP0699977B1; KR960008452A; EP0699977A1; JP3096580B2; JPH0869178A; DE69505917D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein in einem elektrophotographischen Gerät, wie einem Kopiergerät oder einem Drucker, angewendetes Recycling-Entwicklungsverfahren.
Im allgemeinen wird eine Bilderzeugung in der Elektrophotographie ausgeführt, indem die Oberfläche eines photosensitiven Materials geladen wird (hauptsächliches Laden), das geladene Material bildweise belichtet wird, um an der Oberfläche des photosensitiven Materials eine elektrostatische Abbildung zu erzeugen, die Abbildung mit einem in einen Entwicklungsbehälter eingefüllten Entwickler entwickelt wird, das Tonerbild auf ein vorbestimmtes Papier übertragen und ein am photosensitiven Material nach der Übertragung zurückbleibender Toner unter Verwendung einer Vorrichtung, wie einer Reinigungsklinge, entfernt wird, um einen Zyklus eines Bilderzeugungsschritts zu komplettieren.
Ein typischer Entwickler ist beispielsweise ein magnetischer Zweikomponentenentwickler, der aus einem elektroskopischen Toner, der aus einer gefärbten Harzzusammensetzung gefertigt ist, und einem magnetischen Träger gebildet ist. Der Entwickler wird einer Entwicklungszone mittels eines Entwickler-Förderzylinders, der in einem Entwicklungsbehälter vorgesehen ist, in Form einer magnetischen Bürste, durch Gleitenlassen der magnetischen Bürste an der elektrostatischen Abbildung am photosensitiven Material und durch Anhaften des Toners an der elektrostatischen Abbildung zugeführt, um dadurch eine Entwicklung auszuführen.
In jüngerer Zeit sind zahlreiche Recycling-Entwicklungsverfahren, wobei ein durch Reinigen entfernter und zurückgewonnener Toner wieder in einen Entwicklungsbehälter rezirkuliert sowie erneut zur Entwicklung mit einem Ziel, Toner wiederzuverwenden, vorgeschlagen und an tatsächlichen elektrophotographischen Geräten zur Anwendung gebracht worden. Dieses Recycling-Entwicklungsverfahren (siehe z. B. US-A- 5 307 128) wird bei billigen, mit niedrigen Geschwindigkeiten arbeitenden Geräten, die im allgemeinen organische, photosensitive Materialien (OPC) benutzen, angewendet.
Wenn bei diesem Recycling-Entwicklungsverfahren ein Toner in dem in den Entwicklungsbehälter eingefüllten Anfangs- oder Ausgangsentwickler verbraucht ist und eine Konzentration mit einem vorbestimmten Niveau oder darunter erreicht, wird von einem Tonernachfülltrichter reiner oder ungebrauchter Toner ergänzt, wie auch ein Toner, der durch Reinigen wiedergewonnen wurde, nachgefüllt wird.
Bei dem oben erwähnten Recycling-Entwicklungsverfahren liegt jedoch ein Problem insofern vor, als die Eigenschaften eines zurückgewonnenen Toners, der erneut nach einer Wiedergewinnung durch Reinigen verwendet werden soll, zu den Eigenschaften eines im Ausgangsentwickler enthaltenen Toners oder zu jenen eines einem Entwicklungsbehälter zugeführten ungebrauchten Toners unterschiedlich sind.
Beispielsweise wird die Oberfläche des Toners mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, wie Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid, oberflächenbehandelt, so daß deren Eigenschaften, wie z. B. die Fließfähigkeit, stabil gehalten werden können. Jedoch wird der für ein Entwickeln zugeführte Toner an der Oberfläche des photosensitiven Materials zum Haften gebracht und danach durch Reinigen wiedergewonnen, wird das Oberflächenbehandlungsmittel wiedergewonnen oder aufgrund einer externen Reinigungskraft oder aufgrund einer nach der Wiedergewinnung im Schritt seines Förderns in den Entwicklungsbehälter ausgeübten Kraft in die Tonerpartikel eingebettet, und dadurch wird die Ladungsmenge des Toners niedrig. Wenn der wiedergewonnene Toner in den Entwicklungsbehälter nachgefüllt wird, wird folglich die Ladungsmenge des Toners im Entwickler niedrig, und es tre ten Nachteile oder Unannehmlichkeiten, wie eine Schleierbildung oder eine Tonerzerstreuung, auf.
In dem Entwicklungsbehälter wird ein Tonerkonzentrationsfühler vorgesehen, so daß die Tonerkonzentration (T/D) eines aus einem Toner und einem Träger zusammengesetzten Entwicklers innerhalb eines vorbestimmten Bereichs geregelt werden kann. Die Regelung dieser Tonerkonzentration wird unter Ausnutzung der Änderung der Tonerkonzentration im Entwickler entsprechend der magnetischen Permeabilität des Entwicklers ausgeführt. Die magnetische Permeabilität des Entwicklers wird durch den Tonerkonzentrationsfühler ermittelt, und gemäß dem Ausgabewert des Fühlers wird der Toner in den Entwicklungsbehälter nachgefüllt.
Änderungen in den Eigenschaften des Entwicklers durch Nachfüllen des zurückgewonnenen Toners beeinflussen die Regelung der Tonerkonzentration nachteilig. Beispielsweise zeigt eine Kurve A in Fig. 3 die Beziehung zwischen dem Ausgang (der der magnetischen Permeabilität des Entwicklers entspricht) des Konzentrationsfühlers im Ausgangsentwickler und der Tonerkonzentration (T/D). Wenn der Schwellenwert einer An-Aus-Regelung der Tonernachfüllung auf einen Fühlerausgangswert von 3 V festgelegt wird, wird gemäß dieser Kurve der Toner in den Entwicklungsbehälter nachgefüllt, wenn die Tonerkonzentration 3,5% erreicht oder darunter liegt. Falls der wiedergewonnene Toner in den Entwicklungsbehälter nachgefüllt wird, ändern sich jedoch die Eigenschaften des Entwicklers und die Beziehung zwischen dem Ausgang des Konzentrationsfühlers sowie der Tonerkonzentration beispielsweise zur Kurve B hin. Durch die oben erwähnte Bestimmung des Schwellenwerts wird es deshalb schwierig werden, die Tonerkonzentration auf einem vorbestimmten Niveau einzuhalten.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das imstande ist, ständig eine Bilderzeugung stabil auszuführen, indem eine Herabsetzung in den Eigenschaften eines Entwicklers durch Mischen eines zurückgewonnenen Toners unterdrückt wird, insbesondere eine Verminderung in der Ladungsmenge in einem Recycling-Entwicklungsverfahren unterdrückt wird, bei welchem durch Reinigen wiedergewonnener Toner in einen Entwicklungsbehälter rezirkuliert und wiederverwendet wird.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren anzugeben, wonach eine Tonerkonzentration stabil auf einem vorbestimmten Niveau auch dann gehalten werden kann, wenn der wiedergewonnene Toner in den Entwicklungsbehälter im obigen Recycling-Entwicklungsverfahren eingespeist wird.
Hiernach kann ein Recycling-Entwicklungsverfahren geschaffen werden, das ein Entwickeln einer an einem photosensitiven Material erzeugten elektrostatischen Abbildung mit einem aus einem elektroskopischen Toner sowie einem magnetischen Träger zusammengesetzten Entwickler, der in einen Entwicklungsbehälter eingefüllt ist, um ein Tonerbild zu erzeugen, eine Übertragung des Tonerbilds auf ein vorbestimmtes Papier, ein Rückgewinnen des am photosensitiven Material verbleibenden Toners durch eine Reinigungseinrichtung sowie ein wiederholtes Entwickeln des elektrostatischen Bilds, während ein ungebrauchter Toner und der durch die Reinigungseinrichtung zurückgewonnene Toner nachgefüllt werden, umfaßt; wobei die mittlere Ladungsmenge (absoluter Wert) des Toners in dem den zurückgewonnenen Toner enthaltenden Entwickler größer als die mittlere Ladungsmenge (absoluter Wert) des Toners im Ausgangsentwickler plus 10 uC/g festgesetzt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung können der ungebrauchte Toner und der wiedergewonnene Toner dem Entwicklungsbehälter auf der Grundlage des Ausgangs des Fühlers zugeführt werden, der die Tonerkonzentration im Entwicklungsbehälter ermittelt. Die Tonerkonzentration wird erwünschterweise geregelt, während der Schwellenwert zur Durchführung einer An-Aus-Regelung der Tonerzufuhr zum Entwicklungsbehälter entsprechend der Wirkungszeit eines Bilderzeugungszyklus geändert wird.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines elektrophotographischen Geräts, um das Recycling-Entwicklungsverfahren dieser Erfindung zweckdienlich in die Praxis umzusetzen;
Fig. 2 zeigt in einer Darstellung ein Hauptteil der im Gerät von Fig. 1 verwendeten Entwicklungsvorrichtung;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Ausgang eines Tonerkonzentrationsfühlers und der Tonerkonzentration zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Änderungen eines Schwellenwerts des Ausgangs eines Tonerkonzentrationsfühlers, der eine An-Aus-Regelung für eine Tonerergänzung in einem als Beispiel durchgeführten Experiment ausführt, zeigt.
Bei dem Recycling-Entwicklungsverfahren wird ein Entwickeln im anfänglichen Zeitraum unter Verwendung eines Ausgangsentwicklers ausgeführt. Wenn durch das Wiederholen der Entwicklung der Toner bis zu einer festen Menge verbraucht worden ist, werden der ungebrauchte Toner oder der zurückgewonnene Toner nachgefüllt, um die Tonerkonzentration des Entwicklers aufrechtzuerhalten.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die mittlere Ladungsmenge (absoluter Wert) des Toners im Entwickler zur Zeit eines Nachfüllens des wiedergewonnenen Toners in den Entwicklungsbehälter größer als die mittlere Ladungsmenge (absoluter Wert) des Toners im Ausgangsentwickler plus 10 uC/g vorgeschrieben, wodurch die Abnahme der Ladungsmenge aufgrund des Mischens des wiedergewonnenen Toners verringert, eine Schleierbildung oder eine Tonerzerstreuung nicht verursacht und eine stabile Bilderzeugung möglich gemacht wird. Wenn beispielsweise die mittlere Ladungsmenge des Toners im Entwickler niedriger als der oben erwähnte Bereich ist, setzt das Mischen des wiedergewonnenen Toner abrupt die mittlere Ladungsmenge des Toners im Entwickler herab, und eine Schleierbildung oder eine Tonerzerstreuung können nicht vermieden werden. Die vorgeschriebene Konzentration des Toners im Entwickler ist ferner nur schwierig auf einem bestimmten Niveau zu halten.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es einfach, die mittlere Ladungsmenge des Toners im den wiedergewonnenen Toner enthaltenden Entwickler festzusetzen, indem der wiedergewonnene Toner und der ungebrauchte Toner in den Entwicklungsbehälter eingespeist werden sowie ungebrauchter Toner mit einem höheren Ladevermögen als der Toner im Ausgangsentwickler ergänzt wird. Ein Toner, der ein höheres Ladevermögen hat, kann beispielsweise durch Einregulieren der Menge oder der Partikelgröße des Oberflächenbehandlungsmittels im Toner hergestellt werden. Durch Festsetzen der Ladungsmenge des Toners im Ausgangsentwickler (ist als "Ausgangstoner" zu bezeichnen) auf einem niedrigen Niveau wird in diesem Fall die Herstellung eines ergänzenden ungebrauchten Toners mit der Ladungsmenge innerhalb des oben angegebenen Bereichs einfacher. Die Menge des zu ergänzenden ungebrauchten Toners beträgt im allgemeinen 100 bis 300 Masseteile pro 100 Masseteile des wiedergewonnenen Toners.
Bei dem Recycling-Entwicklungsverfahren dieser Erfindung mildert das Mischen des zurückgewonnenen Toners eine Abnahme in den Eigenschaften der Entwicklersubstanz. Deshalb wird die Konzentration des Toners in der Entwicklungssubstanz im Entwicklungsbehälter durch den Fühler ermittelt, und auf der Grundlage des ermittelten Konzentrationswerts wird der ungebrauchte Toner in den Entwicklungsbehälter nachgefüllt, wodurch ein Entwickeln ausgeführt werden kann, während die Tonerkonzentration auf einem festen Wert gehalten wird. Es ist möglich, die Tonerkonzentration immer auf einem festen Wert zu halten, indem der ermittelte Wert des Fühlers, welcher der Schwellenwert der An-Aus-Regelung der Zufuhr des ungebrauchten Toners entsprechend der Betriebsdauer des Bilderzeugungszyklus wird, verändert wird.
Da die Betriebsdauer des Bilderzeugungszyklus der Betriebsdauer eines Zylinders zur Förderung eines Entwicklers, welcher z. B. im Entwicklungsbehälter vorgesehen ist, entspricht, kann der Schwellenwert gemäß dem integrierten Wert der Antriebszeit eines Antriebsmotors des Zylinders verändert werden.

(Elektrophotographisches Gerät)

In Fig. 1, die schematisch ein Beispiel eines elektrophotographischen Geräts zur Umsetzung des Recycling-Entwicklungsverfahrens dieser Erfindung in die Praxis zeigt, sind ein Hauptladegerät 2, ein optisches System 3, eine Entwicklungsvorrichtung 4, ein Transferladegerät 5 und eine Reinigungsvorrichtung 6, z. B. eine Reinigungsklinge, nacheinander rund um die photosensitive Trommel 1 vorgesehen, und eine Fixiervorrichtung 7 ist angrenzend an die photosensitive Trommel 1 angeordnet.
Die Oberfläche der photosensitiven Trommel 1 wird durch das Hauptladegerät 2 geladen, und dann wird durch das optische System 3 eine bildweise Belichtung durchgeführt, um eine elektrostatische Abbildung an der photosensitiven Trommel 1 zu erzeugen. Die elektrostatische Abbildung wird durch die Entwicklungsvorrichtung 4 zur Erzeugung eines sichtbar gemachten Tonerbilds entwickelt, und durch das Transferladegerät 5 wird das Tonerbild auf ein vorbestimmtes Papier 8 übertragen. Das das übertragene Tonerbild tragende Papier 8 wird in die Fixiervorrichtung 7 eingeführt, und durch Wärme, Druck usw. wird das Tonerbild fixiert. Andererseits wird der nach der Übertragung an der photosensitiven Trommel 1 zurückbleibende Toner von der Oberfläche der photosensitiven Trommel 1 entfernt und wiedergewonnen. Auf diese Weise wird ein Schritt des Bilderzeugungszyklus komplettiert.

(Entwicklungsvorrichtung)

Die Entwicklungsvorrichtung 4 ist mit einem einen Magneten in seinem Innern tragenden Entwickler-Förderzylinder 10 sowie mit einem Entwicklungsbehälter 11 ausgestattet, und ein Entwickler wird in den Entwicklungsbehälter eingefüllt. Dieser Entwickler wird durch den Zylinder 10 in Form einer magnetischen Bürste transportiert. Die magnetische Bürste reibt die Oberfläche der photosensitiven Trommel 1 ab, und das Anhaften eines ladenden Toners am elektrostatischen Toner resultiert in der Erzeugung eines Tonerbilds.
Die Fig. 2 zeigt den Aufbau der Entwicklungsvorrichtung 4. Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist der Entwicklungsbehälter 11 durch eine Trennwand 20 in zwei Kammern 4a sowie 4b geteilt, und jede Kammer ist mit einer Wendel 21 sowie einer Wendel 22 versehen. In der Trennwand 20 ist ein Tonerkonzentrationsfühler 23 angeordnet. Ferner steht die eine Kammer 4b mit einem Tonernachfülltrichter 25, in den eine Wendel 24 eingebaut ist, in Verbindung. Der mit einem ergänzenden ungebrauchten Toner gefüllte Tonerbehälter 26 ist im oberen Teil des Trichters 25 vorgesehen.
Der reine, ungebrauchte Toner im Tonerbehälter 26 wird in den Trichter 25 gespeist und durch die Wendel 24 in die Kammer 4b des Entwicklungsbehälters 11 nachgefüllt. Der in die Kammer 4b nachgefüllte reine Toner geht durch die Wendel 22 und 21 zwischen der Kammer 4b sowie der Kammer 4a hin und her und wird mit dem bereits im Entwicklungsbehälter 11 vorhandenen Entwickler gemischt. Das Gemisch wird dem Zylinder 10 zugeführt und für das Entwickeln verwendet.
Der Zylinder 10 wird durch einen Motor 50 angetrieben und gedreht, und die Wendel 24 im Trichter 25 wird durch einen unabhängig vom Motor 50 betriebenen Motor 27 angetrieben und gedreht. Der Motor 27 wird durch den ermittelten Ausgang des Tonerkonzentrationsfühlers 23 an-aus-geregelt.
Andererseits ist der Behälter 30 für wiedergewonnenen Toner für eine Verbindung mit dem Trichter 25 ausgebildet, und der durch die oben gezeigte Reinigungsvorrichtung 6 wiedergewonnenene Toner wird vorübergehend im Vorratsbehälter 30 durch ein natürliches Abfallen oder durch Ansaugen aufgenommen.
Innerhalb des Vorratsbehälters 30 ist im unteren Bereich eine Wendel 31 vorgesehen, deren vorderes Ende in den Trichter 25 ragt. Am vorderen Endabschnitt ist ein Paddel 32 angebracht, und dieses Paddel ist zu einer Wendel 24 benachbart. Durch die Wendel 31 und das Paddel 32 wird der wiedergewonnene Toner zum Trichter 25 geleitet sowie mit dem ungebrauchten Toner für ein Ergänzen gemischt und gerührt, und er wird mit dem ungebrauchten Toner in den Entwicklungsbehälter 11 nachgefüllt sowie für ein Entwickeln verwendet.
Üblicherweise sind die Wendel 31 und das Paddel 32 zu einem Betrieb als Einheit mit dem Zylinder 10 durch eine Antriebsübertragungseinrichtung (z. B. eine Schnecke oder ein Zahnrad), die mit dem Antriebsmotor 50 des Zylinders 10 gekoppelt ist, imstande.

(Entwicklungsverfahren)

Die Recyclingentwicklung unter Anwendung der oben beschriebenen Entwicklungsvorrichtung 4 läuft gemäß den folgenden Schritten hinsichtlich Änderungen des Toners im Entwickler im Entwicklungsbehälter 11 ab.
(1) Entwickeln mit einem Toner des Ausgangsentwicklers.
(2) Entwickeln mit dem Toner des Ausgangsentwicklers + dem ergänzenden ungebrauchten Toner + dem zurückgewonnenen Toner.
(3) Entwickeln mit dem ergänzenden ungebrauchten Toner + dem wiedergewonnenen Toner.
(4) Entwickeln mit dem wiedergewonnenen Toner.
Wie zuvor erwähnt wurde, wird der ergänzende ungebrauchte Toner im voraus mit dem wiedergewonnenen Toner gemischt und die Mischung in den Entwicklungsbehälter nachgefüllt. Der Zeitpunkt des Nachfüllens wird als derjenige bestimmt, wenn die 10- nerkonzentration im Entwicklungsbehälter 11 nicht größer als ein fester Wert ist. Wenn der ermittelte Konzentrationsausgangswert des Tonerkonzentrationsfühlers 23 zu einem vorbestimmten Schwellenwert wird, wird der Motor 27 für eine bestimmte Zeitspanne angetrieben und arbeitet die Wendel 24 innerhalb des Trichters 25, um den ungebrauchten Toner in den Entwicklungsbehälter 11 einzuspeisen. Andererseits ist der durch die Reinigungsvorrichtung 6 wiedergewonnene Toner im Vorratsbehälter 30 aufgenommen, und zugleich mit dem Betreibendes Zylinders 10 wird er durch die Wendel 31 sowie das Paddel 32, die wäh rend des Entwicklungsvorgangs angetrieben werden, zum Trichter 25 geführt sowie mit dem ungebrauchten Toner im Trichter 25 gemischt und durchgerührt. Demzufolge wird der zurückgewonnene Toner zusammen mit dem ungebrauchten Toner in den Entwicklungsbehälter 11 eingefüllt und für ein Entwickeln verwendet.
Durch Mischen des wiedergewonnenen Toners mit dem ungebrauchten Toner im voraus für ein Nachfüllen und durch Nachfüllen des Gemischs in den Entwicklungsbehälter 11 kann auf diese Weise die Homogenität des Entwicklers aufrechterhalten werden, und es wird in extremer Weise bevorzugt, eine abrupte Verminderung in den Eigenschaften der Entwicklungssubstanz zu vermeiden.
Bei dem Verfahren dieser Erfindung wird bevorzugt, den Schwellenwert einer An-Aus-Regelung für das Nachfüllen des Toners in den Entwicklungsbehälter 11 entsprechend einer Kopierdauer z. B. dem integrierten Wert der Antriebszeit des Motors 50 für ein Betreiben des Zylinders 11, festzusetzen und diesen zu variieren. Das heißt, der Schwellenwert der An-Aus-Regelung wird jedesmal festgesetzt, da der integrierte Wert der Betriebszeit des Motors 50 zu einer vorbestimmten, vorgeschriebenen Zeitspanne wird. Das macht es möglich, den wiedergewonnenen Toner in den Entwicklungsbehälter 11 nachzufüllen, und selbst wenn die Eigenschaften der Entwicklersubstanz verändert werden, ist es möglich, falls die Änderung in den Eigenschaften nicht abrupt erfolgt, eine Einregelung so zu treffen, daß die Tonerkonzentration immer auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Für die photosensitive Trommel 1 können bekannte photosensitive Elemente, wie organische photosensitive Elemente, amorphes Selen und amorphes Silizium, verwendet werden. Im allgemeinen werden organische photosensitive Elemente, insbesondere organische photosensitive Elemente vom Einzelschichttyp, vom Kostenstandpunkt aus bevorzugt.

(Entwicklungssubstanzen)

Bei der vorliegenden Erfindung werden als die Entwicklungssubstanzen magnetische Entwickler vom Zweikomponententyp, die aus einem Toner und einem magnetischen Träger zusammengesetzt sind, verwendet. Wie zuvor erläutert wurde, ist es wichtig, eine Entwicklung durchzuführen, während, wenn der wiedergewonnene Toner in den Entwicklungsbehälter eingeführt wird, die mittlere Ladungsmenge des Toners der Entwicklungssubstanz im Entwicklungsbehälter 11 so festgelegt wird, um größer als die mittlere Ladungsmenge des Ausgangstoners plus 10 uC/g zu werden. Das Festsetzen der Ladungsmenge wird ausgeführt, indem das Ladevermögen des ergänzenden ungebrauchten Toners mit einem höheren Niveau als das Ladevermögen des Ausgangstoners der Ausgangsentwicklungssubstanz bestimmt wird, und es wird vorgezogen, die Ladungsmenge des Ausgangstoners mit einem niedrigeren Niveau festzusetzen.

(Ausgangsentwicklersubstanz)

Der in der Ausgangsentwicklersubstanz verwendete Toner ist ein bekannter Toner, der durch Dispergieren von Tonermischungssubstanzen, wie einem Pigmentfarbstoff, einem Ladungssteuerungsagens oder einem Formentrennmittel, in einem Fixierharz und durch ein Oberflächenbehandeln der Dispersion mit einem die Fließfähigkeit erhöhenden Agens hergestellt wird.
Beispiele des Fixierharzes sind solche, die ein Fixiervermögen und eine elektroskopische Eigenschaft haben, wie Styrolharze, ein Styrol/Akrylharz, Polyesterharze, Polyurethanharze, Silikonharze, Polyamidharze und modifizierte Terpentinharze. Vorzugsweise wird das Styrol/Akrylharz verwendet.
Der Pigmentfarbstoff wird üblicherweise in einer Menge von 2 bis 20 Masseteilen, insbesondere 5 bis 15 Masseteilen pro 100 Masseteilen des Fixierharzmittels verwendet. Geeignete Beispiele werden nachfolgend aufgezeigt.

(Schwarze Pigmente)

Ruß, Azetylenruß, Lampenschwarz und Anilinschwarz.

(Gelbe Pigmente)

Chromgelb, Zinkgelb, Kadmiumgelb, Eisenoxidgelb, mineralisches Echtgelb, Nickel-Titangelb, Neapelgelb, Naphtholgelb-S. Hansagelb G, Hansagelb 10 G. Benzidingelb G, Benzidingelb GR, Chinolingelblack, Permanentgelb NCG und Tartrazinlack.

(Orange Pigmente)

Chromorange, Molybdänorange, Permanentorange GTR, Pyrazolonorange, Vulkanorange, Indanthron-Brillantorange RK, Benzidinorange G und Indanthron-Brillantorange GK.

(Rote Pigmente)

Eisenoxidrot, Kadmiumoxid, Bleioxidrot, Kadmium-Quecksilbersulfid, Permanentrot 4R, Litholrot, Pyrazolonrot, Watchung- Rot-Kalziumsalz, Rotlack D, Brillantkarmin 6B, Eosinlack, Rhodaminlack B, Alizarinlack und Brillantkarmin 3B.

(Violette Pigmente)

Manganviolett, Echtviolett B und Methylviolettlack.

(Blaue Pigmente)

Preußischblau, Kobaltblau, Alkaliblaulack, Victoriablaulack, Phthalozyaninblau, nichtmetallisches Phthalozyaninblau, Phthalozyaninblau als teilweise chloriertes Produkt, Echthimmelblau und Indenthronblau BC.

(Grüne Pigmente)

Chromgrün, Chromoxid, Pigmentgrün B, Malachitgrünlack und Fanal-Gelbgrün G.

(Weiße Pigmente)

Zinkweiß, Titanoxid, Antimonweiß und Zinksulfid.

(Verschnittpigmente)

Barytpulver, Bariumkarbonat, Bleicherde, Kieselerde, Weißruß, Talkum und Tonerdeweiß.
Beispiele der Ladungssteuerungsagenzien schließen öllösliche Farbstoffe, wie Nigrosinbasis (C. I.50415), Oil Black (C. I. 26150) und Spironschwarz, metallhaltige Azofarbstoffe, Metall- Naphthenatsalze, Metallsalze der Alkylsalizylsäuren, Fettsäureseifen und Harzsäureseifen ein. Die Menge eines derartigen Ladungssteuerungsagens beträgt üblicherweise 0,1 bis 10 Masseteile, insbesondere 0,5 bis 5 Masseteile pro 100 Masseteile des Fixierharzes.
Wenn das durch Entwickeln erzeugte und auf ein vorbestimmtes Papier übertragene Tonerbild unter Anwendung von Wärme fixiert werden soll, wird ein Formentrennmittel zugemischt, um zur Zeit eines Fixierens durch Wärme eine Formlösbarkeit hervorzubringen. Als ein solches Formentrennmittel werden üblicherweise Polyolefinharze, wie Polypropylen geringer Molekülmasse, verwendet. Die Menge des verwendeten Formentrennmittels beträgt üblicherweise 0,1 bis 6 Masseteile pro 100 Masseteile des Fixierharzmittels.
Tonerpartikel, die durch Dispergieren der Tonermischungsagenzien im Fixierharz erhalten werden, können durch ein Pulverisier- und Klassierverfahren, durch ein Schmelz-/Granulierverfahren, durch ein Sprüh-/Granulierverfahren oder durch ein Polymerisationsverfahren erzeugt werden. Das Pulverisier- und Klassierverfahren ist üblich. Beispielsweise werden die einzenen Bestandteile des Toners in einem Mischer, wie einem Henschel-Mischer, vorgemischt und dann mit einem biaxialen Extruder geknetet. Die geknetete Zusammensetzung wird gekühlt, pulverisiert und klassiert, um einen Toner zu erzeugen.
Die Partikelgröße des Toners wird im allgemeinen durch einen mittleren, mittels einer Coulter-Zähleinrichtung bestimmten Durchmesser von 5 bis 15 um, insbesondere von 7 bis 12 um, ausgedrückt.
Die vorerwähnten Tonerpartikel werden mit einem Oberflächenbehandlungsmittei oberflächenbehandelt. Beispiele des Oberflächenbehandlungsmittels schließen ein Fließfähigkeit-Verbesserungsmittel, das aus einem Feinpulver mit einem Partikeldurchmesser von 0,005 bis 0,05 um beispielsweise und einem Zwischenteilchen mit einer Partikelgröße größer als das obige Verbesserungsmittel (üblicheweise 0,05 bis 1,0 um) besteht, ein.
Das Fließfähigkeit-Verbesserungsmittel erhöht die Fließfähigkeit der Tonerpartikel, verhindert die Aggregation der Partikel miteinander und vermittelt eine feste Fließfähigkeit. Beispiele des Fließfähigkeit-Verbesserungsmittels schließen Siliziumdioxidpulver sowie feines Aluminiumoxidpulver und Harzpulver, wie ein Akrylharzpulver, insbesondere hydrophobes Siliziumdioxid aus einem Gasverfahren, das mit Organopolysiloxan und Silazan oberflächenbehandelt ist, ein.
Das Zwischenteilchen hat die Wirkung, die Übertragungseffizienz zu erhöhen. Durch Zugeben des Zwischenteilchens äußerlich wird die Verbindung des Toners und der latenten Abbildung an der Oberfläche des photosensitiven Materials geschwächt, und das Ablösen des Tonerbilds wird glatt ausgeführt. Das erhöht die Übertragungseffizienz im Schritt der Tonerbildübertragung. Wenn ein organisches photosensitives Material als das photosensitive Material verwendet wird, wird die Oberfläche des photosensitiven Materials zur Zeit des Entwickelns abgerieben, und es kann ein Vorteil insofern erlangt werden, daß ein Entwickeln immer an einer reinen (jungfräulichen) Fläche durchgeführt werden kann. Dieses Zwischenteilchen kann irgendein organisches oder anorganisches, inertes, festgestaltetes Teilchen sein, das den obigen Partikeldurchmesser besitzt. Im allgemeinen können ein magnetisches Pulver oder Aluminiumoxid verwendet werden. Wenn das magnetische Pulver als das Zwischenteilchen verwendet wird, ist es insbesondere von Vorteil, daß die Tonerzerstreuung wirksam verhindert werden kann. Geeignete Beispiele für das magnetische Pulver sind die folgenden.
Eisen(III)-tetroxid (Fe&sub3;O&sub4;), Eisen(III)-oxid (γ-Fe&sub2;O&sub3;), Zinkeisenoxid (ZnFe&sub2;O&sub4;), Yttriumeisenoxid (Y&sub3;Fe&sub5;O&sub1;&sub2;), Kadmiumeisenoxid (CdFe&sub2;O&sub4;), Gadoliniumeisenoxid (Gd&sub3;Fe&sub5;O&sub1;&sub2;), Kupfereisenoxid (CuFe&sub2;O&sub4;), Bleieisenoxid (PbFe12013), Nickeleisenoxid (NiFe&sub2;O&sub4;), Neodymeisenoxid (NdFeO&sub3;), Bariumeisenoxid (BaFe&sub1;&sub2;O&sub1;&sub3;), Magnesiumeisenoxid (MgFe&sub2;O&sub4;), Manganeisenoxid (MnFe&sub2;O&sub4;), Lanthaneisenoxid (LaFeO&sub3;), Eisenpulver (Fe), Kobaltpulver (Co) und Nickelpulver (Ni). Der Magnetit (Eisen(III)- tetroxid) wird besonders bevorzugt.
Bei diesem Oberflächenbehandlungsmittel wird das Fließfähigkeit-Verbesserungsmittel im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.-% auf der Basis des Toners verwendet, während das Zwischenteilchen im allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gew.-% auf der Grundlage des Toners zur Anwendung kommt.
Die Menge und die Partikelgröße des Oberflächenbehandlungsmittels beeinflussen übrigens die Ladungsmenge des Toners. Wenn die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels größer oder dessen Partikelgröße kleiner ist, wird beispielsweise die Ladungsmenge des Toners größer. Um die Ladungsmenge des Toners zur Zeit eines Mischens mit dem zurückgewonnenen Toner auf den vorerwähnten Bereich einzustellen, sollte vorzugsweise die erwähnte Menge des Oberflächenbehandlungsmittels gemäß der Partikelgröße des Oberflächenbehandlungsmittels festgesetzt werden.
Wenn das Fließfähigkeit-Verbesserungsmittel und das Zwischenteilchen außerhalb des Toners zugegeben werden, können das Fließfähigkeit-Verbesserungsmittel und das Zwischenteilchen innig im voraus unter Pulverisierungsbedingungen gemischt werden, und die gesamte Mischung wird dem Toner zugefügt sowie gänzlich pulverisiert.
Magnetischer Träger:
Die als eine Mischung mit dem genannten Toner zu verwendenden magnetischen Träger können solche sein, die an sich bekannt sind, wie Ferrit oder Eisenpulver. Deren Partikelgröße ist üblicherweise 50 bis 120 um, insbesondere 85 bis 105 um.
Das Mischungsverhältnis des magnetischen Trägers und des Toners ist vorzugsweise im allgemeinen 98 : 2 bis 90 : 10 nach Gewicht, insbesondere 97 : 3 bis 92 : 2 nach Gewicht.
Die Einstellung der Ladungsmenge des Ausgangstoners kann durch geeignete Wahl der Misch- und Rührbedingungen des magnetischen Trägers sowie des Ausgangstoners bei der Herstellung einer Ausgangsentwicklungssubstanz ausgeführt werden. Beispielsweise wird die Ladungsmenge des Toners größer, wenn die Misch- und Rührzeit der beiden länger wird; wenn jedoch das Rühren der beiden über eine gewisse Zeitdauer hinaus fortgesetzt wird, neigt die Ladungsmenge des Toners danach zu einer Abnahme. Unter Nutzung dieser Tatsache kann die Ladungsmenge des Ausgangstoners mit Bezug auf die Menge und die Partikelgröße des Oberflächenbehandlungsmittels festgesetzt werden. Im allgemeinen kann die Ladungsmenge des Ausgangstoners vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 14 bis 30 uC/g festgelegt werden.

(Ergänzender ungebrauchter Toner)

Der bei dieser Erfindung gemäß dem Verbrauch des Toners durch das Entwickeln zur ergänzende ungebrauchte Toner hat dieselbe Zusammensetzung wie der Ausgangstoner mit der Ausnahme, daß sein Ladevermögen mit Bezug auf den Ausgangstoner auf einem hohen Niveau vorgeschrieben wird. Die Einstellung des Ladevermögens des Toners kann, wie oben erläutert wurde, ohne weiteres durch Regulieren der verwendeten Menge oder des Partikeldurchmessers des Oberflächenbehandlungsmittels ausgeführt werden. Das heißt mit anderen Worten, die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels wird mehr als der Ausgangstoner vergrößert, oder es wird eine Komponente mit einem geringeren Partikeldurchmesser in einer größeren Menge als das Oberflächenbehandlungs mittel verwendet, wodurch das Ladevermögen des Toners höher als bei dem Ausgangstoner gemacht werden kann. Wenn das Ladevermögen des ergänzenden ungebrauchten Toners extrem von dem Ausgangstoner abweicht, ändert sich die Ladungsmenge des Toners abrupt, sobald der Toner in den Entwicklungsbehälter 11 eingeführt wird. Deshalb wird das Ladevermögen des Toners erwünschterweise höher als der Ausgangstoner in bezug auf die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels gemacht, d. h. innerhalb der Mengenbereiche des Fließfähigkeit-Verbesserungsmittels mit einem kleinen Partikeldurchmesser und des Zwischenteilchens mit einem großen Partikeldurchmesser.
Gemäß dieser Erfindung wird durch Verwenden eines ergänzenden ungebrauchten Toners und dessen Zufuhr zusammen mit einem wiedergewonnenen Toner in den Entwicklungsbehälter 11 die mittlere Ladungsmenge des Toners, der den wiedergewonnenen Toner enthält, dessen Ladungsmenge durch Entfernen des Oberflächenbehandlungsmittels niedrig ist, größer als diejenige des Ausgangstoners plus 10 uC/g gemacht. Im allgemeinen wird bevorzugt, die mittlere Ladungsmenge auf einen Wert nicht größer als mindestens 20 uC/g festzusetzen. Durch diese Vorgehensweise kann eine abrupte Abnahme in den Eigenschaften der Entwicklersubstanz durch das Zumischen des wiedergewonnenen Toners gemildert werden. Beispielsweise kann durch Festsetzen des Schwellenwerts der An-Aus-Regelung der Einspeisung des ergänzenden Toners die Tonerkonzentration immer auf einem festen Wert gehalten werden, und es ist möglich, ein Entwickeln stabil durchzuführen.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird weiter anhand der folgenden Beispiele erläutert.

(Beispiel 1)

Herstellung der Tonerpartikel:

Die einzelnen Agenzien der folgenden Rezeptur wurden unter Verwendung eines biaxialen Extruders schmelzgeknetet. Die gekne tete Mischung wurde mittels einer Strahlmühle pulverisiert und mittels eines Windklassierers klassiert, um Tonerpartikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 10 um zu erhalten.

- Tonerrezeptur -

Fixierharz: 100 Masseteile
Farbmittel: 10 Masseteile
Ladungssteuerungsagens: 1 Masseteil
Formentrennmittel: 5 Masseteile

Herstellung eines Oberflächenbehandlungsmittels:

Das folgende Oberflächenbehandlungsmittel wurde hergestellt. Ein Aluminiumoxid-Vorbehandlungsmittel wurde durch Mischen von Aluminiumoxid (hergestellt durch Sumitomo Chemical Co., Ltd.: AKP-20) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,5 um und von hydrophobem Siliziumdioxidpulver (hergestellt von Cabbot Co.: TS-720) mit einem Partikeldurchmesser von 0,015 um bei einem Masseverhältnis von 10 : 1 über 1 Minute unter Anwendung eines "Vitamix" präpariert.

Herstellung eines Ausgangstoners:

Das obige Aluminiumoxid-Vorbehandlungsmittel wurde in einer Menge von 0,5 Gew.-% den Tonerpartikeln, die gemäß dem Obigen hergestellt wurden, zugegeben. Die Mischung wurde für 2 Minuten mittels eines Henschel-Mischers gemischt, um einen mit Aluminiumoxid behandelten Toner zu erhalten. Dann wurden dem mit Aluminiumoxid behandelten Toner 0,1 Gew.-% des bei der Herstellung des Oberflächenbehandlungsmittels verwendeten hydrophoben Siliziumdioxidpulvers beigemengt. Sie wurden mittels eines Henschel-Mischers für 2 Minuten gemischt, um einen Ausgangstoner herzustellen.

Herstellung einer Ausgangsentwicklersubstanz:

Der obige Ausgangstoner und ein Ferritträger (hergestellt von Powdertec Co.: FL 184-150) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 80 um wurden in einer Kugelmühle (75 U/min. 2 Stunden) gemischt, um eine Ausgangsentwicklersubstanz mit einer Tonerkonzentration von 4, 5% herzustellen. Die Ladungsmenge des Ausgangstoners in dieser Ausgangsentwicklersubstanz ist in der Tabelle 1 gezeigt.

Herstellung eines ergänzenden ungebrauchten Toners:

Das Aluminiumoxid-Vorbehandlungsmittel (1,0 Gew.-%) wurde den gemäß dem Obigen hergestellten Tonerpartikeln zugegeben. Das resultierende Produkt wurde für 2 Minuten mittels eines Henschel-Mischers gemischt, um einen mit Aluminiumoxid behandelten Toner herzustellen. Dann wurden 0,3 Gew.-% des bei der Herstellung des Oberflächenbehandlungsmittels verwendeten hydrophoben Siliziumoxidpulvers dem mit Aluminiumoxid behandelten Toner zugegeben, und das Produkt wurde mittels eines Henschel-Mischers für 2 Minuten gemischt, um einen ergänzenden ungebrauchten Toner herzustellen.

(Versuch)

Ein von Mita Industrial Co., Ltd. gefertigtes Kopiergerät DC-2556, bei dem ein organisches photosensitives Material verwendet wird, wurde zu einem Gerät eines Recyclingtyps umgebaut, das in Fig. 1 gezeigt ist. Unter Verwendung des obigen Ausgangstoners und des ergänzenden ungebrauchten Toners wurden kontinuierlich 30 000 Blätter unter den folgenden Bedingungen kopiert, und es wurden eine Schleierbildung sowie eine Tonerzerstreuung beurteilt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 herausgestellt.
Photosensitive Trommel (Organisches photosensitives Material vom monodispergierten Typ)
Dicke der photosensitiven Schicht: 30 um
Binderharz: Polykarbonat
Ladungserzeugungsagens: Perylenpigment (5 Gew.-% auf der Basis des Harzes)
Ladungstransportmittel: Äthyl-Karbazol-Hydrazon (90 Gew.-% auf der Grundlage des Harzes)
Trommeldurchmesser: 78 mm
Durchmesser des Entwicklungszylinders: 34 mm
Abstand zwischen Trommel und Zylinder: 0,75 mm
Oberflächenpotential des photosensitiven Materials: 800 V
Vorspannung zwischen Trommel und Zylinder: 290 V
Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis Trommel/Zylinder: 2,89
Die Tonerkonzentration wurde geregelt, indem der Zweipunktregelung-Schwellenwert der Ergänzung des Toners durch den Ausgang des Sensors in Übereinstimmung mit dem in Fig. 4 gezeigten Flußdiagramm verändert wurde. Der ungebrauchte Toner wurde mit dem zurückgewonnenen Toner in einer Menge von 100 bis 300 Masseteile pro 100 Masseteile des wiedergewonnenen Toners ergänzt.

Schleierbildung:

Sie wurde durch die Schleierbildungskonzentrationen an den Abbildungen des ersten Blatts (früher Zeitraum), des 15 000. Blatts und des 30 000. Blatts festgestellt.

Tonerzerstreuung:

Die Stufen einer Tonerzerstreuung an den Abbildungen innerhalb des Geräts nach dem Ende des Experimentierens und im 30 000. Blatt wurden mittels der Augen beurteilt und durch die folgenden Richtwerte bewertet.
O: keine Tonerzerstreuung
Δ: eine Tonerzerstreuung wurde geringfügig wahrgenommen, im Bild zeigte sich jedoch kein nachteiliger Effekt.
X: eine Tonerzerstreuung entwickelte sich in einem solchen Ausmaß, daß ein Tropfen von Toner am Bild beobachtet wurde.
Während des obigen Versuchs wurde die Ladungsmenge des Toners im innerhalb des Entwicklungsbehälters befindlichen Toner bei jeweils 1000 Blättern gemessen, und die mittlere Ladungsmenge wurde abgeschätzt. Die Resultate sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Vom 4000. Blatt an wurden der wiedergewonnene Toner und der ergänzende ungebrauchte Toner in den Entwicklungsbehälter eingespeist.

(Beispiel 2)

Der ergänzende ungebrauchte Toner von Beispiel 1 wurde als der Ausgangstoner verwendet, und dieser Ausgangstoner wurde mit einem Ferritträger mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 80 um mittels einer Kugelmühle bei 75 U/min für 4 Stunden gemischt, um eine Ausgangsentwicklersubstanz mit einer Tonerkonzentration von 4, 5% herzustellen. Die Ladungsmenge des Ausgangstoners in der Ausgangsentwicklersubstanz ist in der Tabelle 1 angegeben.
Derselbe Versuch wie bei dem Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme durchgeführt, daß die obige Ausgangsentwicklersubstanz verwendet wurde. Die Resultate sind in der Tabelle 1 dargestellt.

(Beispiel 3)

Herstellung des Ausgangstoners:

Das Aluminiumoxid-vorbehandlungsmittel (1,0 Gew.-%) wurde mit den im Beispiel 1 hergestellten Tonerpartikeln für 2 Minuten mittels eines Henschel-Mischers gemischt, um einen mit Aluminiumoxid behandelten Toner zu erlangen. Dann wurden 0,3 Gew.-% des bei der Herstellung des Oberflächenbehandlungsmittels verwendeten hydrophoben Siliziumdioxidpulvers und 0,2 Gew.- eines positiv geladenen Akryl-Feinpulvers (mittlerer Partikeldurchmesser 0,5 um, hergestellt von Soken Chemical Co., Ltd.: MP-5500) miteinander für 2 Minuten mittels eines Henschel-Mischers gemischt, um einen Ausgangstoner herzustellen.

Ausgangsentwicklersubstanz:

Eine Ausgangsentwicklersubstanz wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß der obige Ausgangstoner verwendet wurde, hergestellt. Die Ladungsmenge des Ausgangstoners in dieser Entwicklersubstanz ist in der Tabelle 1 angegeben.

Herstellung eines ergänzenden ungebrauchten Toners:

Das Aluminiumoxid-Vorbehandlungsmittel (1,0 Gew.-%) wurde mit den im Beispiel 1 hergestellten Tonerpartikeln für 2 Minuten unter Verwendung eines Henschel-Mischers gemischt, um einen mit Aluminiumoxid behandelten Toner zu erhalten. Das bei der Herstellung des Oberflächenbehandlungsmittels verwendete hydrophobe Siliziumdioxidpulver (0,3 Gew.-%) wurde mit dem mit Aluminiumoxid behandelten Toner unter Anwendung eines Henschel- Mischers für 2 Minuten gemischt, um einen ergänzenden ungebrauchten Toner herzustellen.

(Versuch)

Unter Verwendung der Ausgangsentwicklersubstanz und des ergänzenden ungebrauchten Toners wurde der Versuch in derselben Weise wie bei dem Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.

(Vergleichsbeispiel 1)

Der Versuch wurde in derselben Weise wie bei dem Beispiel mit der Ausnahme durchgeführt, daß derselbe ergänzende ungebrauchte Toner wie im Beispiel 1 als ein Ausgangstoner verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgetragen.

(Vergleichsbeispiel 2)

Ein Ausgangstoner wurde als der ergänzende ungebrauchte Toner wie im Beispiel 1 verwendet. Die Ladungsmenge des Ausgangstoners in der Entwicklersubstanz ist in der Tabelle 1 angegeben.
Der Versuch wurde in derselben Weise wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme durchgeführt, daß die obige Ausgangsentwicklersubstanz verwendet wurde und daß der Ausgangstoner von Beispiel 1 als der ergänzende ungebrauchte Toner zur Anwendung kam. Die Resultate sind in der Tabelle 1 aufgetragen. Tabelle 1

(Beispiel 4)

Herstellung eines Ausgangstoners:

Magnetit (BL-220, hergestellt von Titanium Industry) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,3 um wurde mit hydrophobem Siliziumdioxidpulver (hergestellt von Cabbot Co. unter der Warenbezeichnung "TS-720") mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,015 um mit einem Masseverhältnis von 10 : 1 nach Gewicht gemischt, um ein Oberflächenbehandlungsmittel herzustellen.
Das Oberflächenbehandlungsmittel (0,25 Gew.-%) wurde den im Beispiel 1 hergestellten Tonerpartikeln beigemengt. Eine Mischung von 1 : 3 (Masseverhältnis) von Aluminiumoxidpartikeln mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,015 um und des hydrophoben Siliziumdioxidpulvers ("TS-720") wurde in einer Menge von 0,20 Gew.-% dem oberflächenbehandelten Toner zugegeben, um einen Ausgangstoner zu erzeugen.

Herstellung einer Ausgangsentwicklersubstanz:

Der obige Ausgangstoner wurde mit einem Ferritträger mit einem " mittleren Partikeldurchmesser von 80 um (Powder Tec Co., Ltd., erhältlich unter der Warenbezeichnung "FL184-150") in einer Kugelmühle bei einer Umlaufgeschwindigkeit von 75 U/min für 4 Stunden gemischt, um eine Ausgangsentwicklersubstanz mit einer Tonerkonzentration von 4, 5% zu erhalten.

Herstellung eines ergänzenden ungebrauchten Toners:

Aluminiumoxidpartikel (0,33 Gew.-%) mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,015 um und das hydrophobe Siliziumdioxidpulver (0,17 Gew.-%; "TS-720") wurden den im Beispiel 1 hergestellten Tonerpartikeln zugegeben, und das Produkt wurde durch deren Mischen für 2 Minuten mittels eines Henschel-Mischers bearbeitet, um einen ergänzenden ungebrauchten Toner zu erzeugen.

(Versuch)

Unter Verwendung der Ausgangsentwicklersubstanz und des gemäß dem Obigen hergestellten ergänzenden ungebrauchten Toners wurde derselbe Versuch wie im Beispiel 1 unter den folgenden Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Organische photosensitive Trommel: es wurde dieselbe wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß der Trommeldurchmesser auf 30 mm verändert wurde, verwendet.
Durchmesser des Entwicklungszylinders: 20 mm
Abstand zwischen Trommel und Zylinder: 0,65 mm
Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen Trommel und Zylinder: 3,0
Oberflächenpotential des photosensitiven Materials: 800 V
Vorspannung: 300 V

(Beispiel 5)

Herstellung eines Ausgangstoners:

Aluminiumoxid mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,015 um (Aluminiumoxid C, hergestellt durch Japan Aerosil Co., Ltd.) wurde mit hydrophobem Siliziumdioxid-Feinpulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,015 um (TS-720, hergestellt durch Cabbot Company) mit einem Masseverhältnis von 1 : 1 für 1 Minute unter Verwendung eines "Vitamix" gemischt, um ein Oberflächenbehandlungsmittel zu erzeugen.
Das obige Oberflächenbehandlungsmittel (1,5 Gew.-%) und 0,2% eines Magnetits mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 0,3 um wurden den gemäß dem Obigen hergestellten Tonerpartikeln zugegeben. Sie wurden mittels eines Henschel-Mischers für 2 Minuten gemischt, um einen oberflächenbehandelten Toner (Aluminiumoxidanteil: 0,5 Gew.-%, Siliziumdioxidanteil: 0,5 Gew.-%) zu erhalten.

Herstellung einer Ausgangsentwicklersubstanz:

Der gemäß dem Obigen erhaltene oberflächenbehandelte Toner wurde mit einem Ferritträger mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 80 um in einer Kugelmühle bei einer Geschwindigkeit von 75 U/min für 4 Stunden gemischt, um eine Ausgangsentwicklersubstanz mit einer Tonerkonzentration von 4, 5% zu erzeugen.

Erzeugung eines ergänzenden ungebrauchten Toners:

Ein ergänzender reiner Toner wurde auf dieselbe Weise wie der Ausgangstoner mit der Ausnahme hergestellt, daß der Magnetit nicht zugegeben wurde.

Versuch:

Unter Verwendung der obigen Ausgangsentwicklersubstanz und des ergänzenden ungebrauchten Toners wurde der Versuch unter denselben Entwicklungsbedingungen wie im Beispiel 4 durchgeführt. Die Resultate sind in der Tabelle 2 angegeben.

(Beispiel 6)

Herstellung einer Ausgangsentwicklersubstanz:

Ein Ausgangstoner wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 5 mit der Ausnahme hergestellt, daß die Menge des Oberflächenbehandlungsmittels auf 0,1 Gew.-% verändert wurde. Eine Ausgangsentwicklersubstanz wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 5 mit der Ausnahme hergestellt, daß der obige Ausgangstoner verwendet wurde.

Herstellung eines ergänzenden ungebrauchten Toners:

Ein ergänzender ungebrauchter Toner wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 5 mit der Ausnahme hergestellt, daß die zugegebene Menge des Oberflächenbehandlungsmittels auf 0,1% geändert wurde.

Versuch:

Unter Verwendung der obigen Ausgangsentwicklersubstanz und des ergänzenden ungebrauchten Toners wurde der Versuch unter denselben Entwicklungsbedingungen wie im Beispiel 4 durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 angegeben.

(Beispiel 7)

Herstellung einer Ausgangsentwicklersubstanz:

Eine Ausgangsentwicklersubstanz wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 5 unter Verwendung des im Beispiel 5 hergestellten Ausgangstoners mit der Ausnahme hergestellt, daß ein Oberflächenbehandlungsmittel, das durch Ändern des Masseverhältnisses des Aluminiumoxids und des Siliziumdioxid-Feinpulvers auf 2 : 1 erzeugt wurde, zur Anwendung kam.

Herstellung eines ergänzenden ungebrauchten Toners:

Ein ergänzender ungebrauchter Toner wurde in der gleichen Weise wie der Ausgangstoner mit der Ausnahme, daß der Magnetit nicht zugegeben wurde, hergestellt.

Versuch:

Unter Verwendung des obigen Ausgangstoners und des ergänzenden ungebrauchten Toners wurde der Versuch unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 4 ausgeführt. Die Resultate sind in der Tabelle 2 gezeigt.

(Beispiel 8)

Im Beispiel 7 wurde eine Ausgangsentwicklersubstanz unter Verwendung eines Ausgangstoners hergestellt, der durch Ändern der Menge des Oberflächenbehandlungsmittels auf 0,1 Gew.- erzeugt wurde. Derselbe Versuch wie im Beispiel 7 wurde mit der Ausnahme, daß die Ausgangsentwicklersubstanz verwendet wurde, ausgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgetragen. Tabelle 2
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie diese beansprucht wird, wurde die Recyclingentwicklung durchgeführt, indem die mittlere Ladungsmenge des Toners in dem den wiedergewonnenen Toner enthaltenden Entwickler größer als die mittlere Ladungsmenge des Toners in der Ausgangsentwicklersubstanz plus 10 uC/g festgesetzt wird, wodurch eine abrupte Abnahme in der Ladungsmenge der Entwicklersubstanz aufgrund des Zumischens des zurückgewonnenen Toners gemildert wird. Als Ergebnis können stabile Bilder, die von einer Schleierbildung oder einer Tonerzerstreuung durch die Recyclingentwicklung frei sind, erzeugt werden. Ferner wird der Schwellenwert des Ausgangs des Fühlers einer An-Aus-Regelung (Zweipunktregelung-Schwellenwert) zur Ergänzung des Toners zur Entwicklungssubstanz durch die Zeit für die Erzeugung einer Abbildung eingeregelt. Selbst wenn der wiedergewonnene Toner verwendet wird, kann immer eine feste Tonerkonzentration aufrechterhalten werden.

Claims

1. Ein Entwicklungsverfahren, das umfaßt:

- Entwickeln eines an einem photosensitiven Material (1) produzierten elektrostatischen Bilds unter Verwendung eines in einem Entwicklungsbehälter (11) enthaltenen, aus einem elektroskopischen Toner sowie einem magnetischen Träger bestehenden Ausgangsentwicklers, um ein Tonerbild zu erzeugen;

- Überführen des Tonerbilds auf ein vorbestimmtes Papier (8);

- Rückgewinnen des an dem photosensitiven Material zurückbleibenden Toners mittels einer Reinigungseinrichtung (6); und

- Speisen des Entwicklungsbehälters, während ein Entwickeln durchgeführt wird, mit ungebrauchtem Toner sowie mit durch die Reinigungseinrichtung zurückgewonnenem Toner, wobei der absolute Wert der mittleren Ladungsmenge des Toners in dem Entwickler, der den zurückgewonnenen Toner enthält, größer als der absolute Wert der mittleren Ladungsmenge des Toners in dem Ausgangsentwickler plus 10 uC/g ist.

2. Ein Entwicklungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgewonnene Toner mit ungebrauchtem Toner in den Entwicklungsbehälter eingespeist sowie ein Toner, der ein höheres Ladevermögen als der Toner in dem Ausgangsentwickler besitzt, als der ungebrauchte Toner verwendet wird, so daß die mittlere Ladungsmenge des Toners in dem den zurückgewonnenen Toner enthaltenden Entwickler größer als die mittlere Ladungsmenge des Toners in dem Ausgangsentwickler plus 10 uC/g ist.

3. Ein Entwicklungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Ladungsmenge (absoluter Wert) des Toners in dem den zurückgewonnenen Toner enthaltenden Entwickler nicht größer als die mittlere Ladungsmenge des Toners in dem Ausgangsentwickler plus 20 uC/g ist.

4. Ein Entwicklungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner in dem Ausgangsentwickler sowie der ungebrauchte Toner mit einem Oberflächenbehandlungsmittel oberflächenbehandelt sind und das Ladevermögen des ungebrauchten Toners gemäß dem Partikeldurchmesser sowie der Menge des Oberflächenbehandlungsmittels eingeregelt wird.

5. Ein Entwicklungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ungebrauchte Toner in den Entwicklungsbehälter gemäß dem Ausgang eines Fühlers zur Ermittlung der Konzentration des Entwicklers in dem Entwicklungsbehälter eingespeist und der Schwellenwert zur Durchführung einer An-Aus-Regelung der Einspeisung des Toners entsprechend der Aktionszeit eines Bilderzeugungszyklus verändert wird.