DE60318364T2 - Magnetischer Toner - Google Patents

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acid
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Takashige Kasuya
Yoshihiro Ogawa
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsverfahren zur Sichtbarmachung eines elektrofotografischen und elektrostatischen Ladungsbildes, und auf einen magnetischen Toner zur Entwicklung, der für einen Toner-Jet-Drucker verwendet werden soll.
  • 2. Beschreibung des in Beziehung stehenden Stands der Technik
  • US 4,395,476 und US 4,473,627 schlagen ein Sprungentwicklungsverfahren vor. Gemäß diesem Verfahren wird ein magnetischer Toner extrem dünn auf eine Walze aufgebracht und reibungs- bzw. triboelektrisiert. Anschließend wird die magnetische Tonerschicht auf der Walze in Kontakt mit einem latenten elektrostatischen Bild gebracht, um das Bild zu entwickeln.
  • Bei der Sprungentwicklung unter Verwendung eines magnetischen Toners wird, wenn die Entwicklungsvorrichtung so eingestellt wird, dass die Bilddichte ausreichend hoch ist, mit überschüssigem Toner entwickelt, was die Bildqualität verschlechtern und zu einer Schleierbildung führen kann, und zu einer Erhöhung der Verbrauchsmenge des Toners führt.
  • Um die Verbrauchsmenge des Toners zu verringern, ist es wichtig, dass die Tonerladungsmenge mittels eines magnetischen Körpers genau gesteuert wird, der zu den Oberflächen der Tonerteilchen offen ist, um als Ableitungsort beim Laden zu fungieren, wodurch eine Steuerung der magnetischen Bürste des Toners auf der Walze erfolgt.
  • Herkömmlicherweise wird als magnetisches Eisenoxid, das in einem magnetischen Toner enthalten ist, von US 4,820,603 und US 4,975,214 ein magnetischer Toner vorgeschlagen, der magnetisches Eisenoxid enthält, das Silicium einschließt. In solch einem magnetischen Eisenoxid wird es dem Silicium aktiv ermöglich, in dem magnetischen Eisenoxid aufzutreten. Der magnetische Toner, der das magnetische Eisenoxid enthält, ist jedoch mit Problemen, wie einer Verschlechterung der Entwicklungseigenschaften nach langer Verwendungsdauer, behaftet.
  • JP 4-362954A und JP 5-281778A offenbaren magnetisches Eisenoxid, das Silicium und Aluminium enthält. Diese Teilchen verursachen ebenfalls Probleme, wie eine Verschlechterung der Entwicklungseigenschaften und der Verbrauchsmenge des Toners nach einer Langzeitverwendung in einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit und hoher Temperatur. Des Weiteren offenbart JP 8-050369 A magnetisches Eisenoxid, wobei der Gehalt und die magnetischen Eigenschaften des auf der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, das zweiwertige Metallatome und Eisenatome enthält, vorhandenen Siliciums festgelegt ist.
  • JP 9-59024 und JP 9-59025 beschreiben Magnetitteilchen, die 1,7 bis 4,5 Atom-% Silicium, bezogen auf das Fe und umgerechnet auf das Si, und 0 bis 10 Atom-% von mindestens einem Metallelement enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mn, Zn, Ni, Cu, Al und Ti besteht, bezogen auf das Fe.
  • Auf Grund des vorstehend dargelegten können die magnetischen Eigenschaften verstärkt und die Aufladbarkeit verbessert werden. Die Verbrauchsmenge des Toners kann jedoch nicht lediglich durch die Zugabe des vorstehend erwähnten Metalls verbessert werden, so dass es noch einige Punkte zu verbessern gibt.
  • JP 11-157843A offenbart Magnetitteilchen, die vom Zentrum bis zur Oberfläche der Magnetitteilchen kontinuierlich einen Siliciumbestandteil enthalten, wobei der Siliciumbestandteil zu den Oberflächen der Teilchen hin offen ist, und die Außenschale der Teilchen mit einer Metallverbindung überzogen ist, die aus mindestens einem Metallbestandteil besteht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zn, Mn, Cu, Ni, Co, Cr, Cd, Al, Sn, Mg und Ti besteht. Die die Verschlechterung der Bildqualität und die Entwicklungsdauer nach einer Langzeitverwendung und die Verbrauchsmenge des Toners betreffenden Probleme sind jedoch nicht ausreichend gelöst, so dass es noch einige Punkte zu verbessern gibt.
  • JP 11-316474A , JP 11-249335 A und JP 11-282201 A offenbaren magnetisches Eisenoxid, wobei der Gehalt von mindestens einem Metallelement, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Mn, Zn, Ni, Cu, Co, Cr, Cd, Al, Sn und Mg besteht, bezogen auf das Eisenelement; der Gehalt des Siliciumelements; das Verhältnis des Gehalts des vorhandenen Siliciumelements auf bis zu 20 Massen-% der Löslichkeit des Eisenelements; und das Verhältnis des Gehalts des vorhandenen Siliciumelements auf bis zu 10 Massen-% der Löslichkeit des Eisenelementes festgelegt wird.
  • Dadurch, dass das Auftreten verschiedener Arten von Metallen, die im magnetischen Eisenoxid enthalten sein sollen, ermöglicht und die Verteilung des Si im magnetischen Eisenoxid festgelegt wird, tritt eine Wirkung der Verstärkung der Umweltstabilität auf; wobei jedoch eine weitere Verbesserung in Bezug auf die Verringerung der Verbrauchsmenge des Toners erwünscht ist.
  • JP 11-189420 A offenbart Magnetitteilchen, die einen Siliciumbestandteil und einen Aluminiumbestandteil, kontinuierlich vom Zentrum bis zur Oberfläche der Magnetitteilchen enthalten, wobei die Bestandteile zu den Oberflächen der Teilchen hin offen sind, und die Außenschalen der Teilchen mit einer Metallverbindung überzogen sind, die aus mindestens einem Metallbestandteil besteht, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zn, Mn, Cu, Ni, Co, Cr, Cd, Al, Sn, Mg und Ti besteht, und an den Siliciumbestandteil und den Aluminiumbestandteil gebunden ist. Dem magnetischen Toner wird jedoch noch immer keine ausreichende Ladungsstabilität verliehen.
  • JP 4-184354 A , JP 4-223487 und ähnliche offenbaren ein Verfahren zur Verringerung der Sättigungsmagnetisierung eines Toners, zum Beispiel durch den Ersatz des zweiwertigen Eisens des Magnetits durch ein zweiwertiges Metall, wie Zink und Kupfer. Die Ladungsstabilität des Toners und eine Verringerung seiner Verbrauchsmenge kann jedoch nicht durch eine alleinige Steuerung der magnetischen Eigenschaften des Magnetkörpers und Toners erreicht werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Deshalb besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines magnetischen Toners, bei dem die vorstehend erwähnten Probleme gelöst sind.
  • Genauer gesagt besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines magnetischen Toners, in dem es rasch zu einem Anstieg der Ladungsmenge des Toners kommt, keine Verschlechterung der Bildqualität und keine Verringerung der Bilddichte verursacht werden, selbst nach einer Langzeitverwendung, und der Toner eine ausgezeichnete Umgebungsstabilität aufweist.
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Toner, der mindestens ein Bindemittelharz und magnetisches Eisenoxid einschließt, in dem das magnetische Eisenoxid Si in einer Menge von 0,1 bis 2 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, und Zn in einer Menge von 0,1 bis 4,0 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, enthält; wobei die Konzentration der Si-Atome 12,50 bis 17,50%, die Konzentration der Fe-Atome 70,00 bis 85,00% und die Konzentration der Zn-Atome 1,00 bis 7,00% auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids beträgt, gemessen mittels Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS); und das Zn/Si-Verhältnis 0,05 bis 0,5, das Fe/Si-Verhältnis 3,00 bis 7,00, und das Fe/Zn-Verhältnis 10,00 bis 70,00 auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids beträgt.
  • Diese und andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik beim Lesen und Begreifen der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung studierten Materialien für den Toneraufbau und fanden, dass insbesondere die Konzentration des Eisens, Zinks und Siliciums auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, und das Verhältnis der entsprechenden Atome in enger Verbindung zum Anstieg der Ladungsmenge des Toners, den Entwicklungseigenschaften, der Umgebungsstabilität und der Bildqualität stehen.
  • Das heißt, die Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckten das nachstehend dargelegte. In einem magnetischen Toner, der mindestens ein Bindemittelharz und ein magnetisches Eisenoxid enthält, wobei das magnetische Eisenoxid Si in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Massen-% bezogen auf das magnetische Eisenoxid, und Zn in einer Menge von 0,1 bis 4,0 Massen-% bezogen auf das magnetische Eisenoxid, enthält, die Konzentration der Si-Atome 12,50 bis 17,50%, die Konzentration der Fe-Atome 70,00 bis 85,00% und die Konzentration der Zn-Atome 1,00 bis 7,00% auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids beträgt, gemessen mittels Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS), und das Zn/Si-Verhältnis 0,05 bis 0,50, das Fe/Si-Verhältnis 3,00 bis 7,00, und das Fe/Zn-Verhältnis 10,00 bis 70,00 auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids beträgt, wird der Anstieg der Ladungsmenge verstärkt, stabil eine hohe Bildqualität erhalten, selbst unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit oder geringer Feuchtigkeit, und es werden im Lauf der Zeit keine Bildfehler erzeugt.
  • Das in der Erfindung verwendete magnetische Eisenoxid enthält bevorzugt 0,1 bis 4,0 Massen-% Zn, bevorzugter 0,1 bis 2,0 Massen-% bezogen auf das magnetische Eisenoxid.
  • Das magnetische Eisenoxid, das Zn enthält, weist eine ausgezeichnete Ausgewogenheit auf, wie den Grad des offen auf den Oberflächen der Tonerteilchen vorliegenden magnetischen Eisenoxids (exposure degree), und die Ladungsmenge des Toners kann ungeachtet der Umgebung in hohem Zustand beibehalten werden. Des Weiteren ist das magnetische Eisenoxid, das Zn enthält, geeignet, die Verteilung der Ladungsmenge des Toners so zu steuern, dass sie schmal wird. Folglich ist es möglich, auf einem Tonerträger mit hoher Dichte dünne und kleine Borsten zu bilden, und es wird das Leistungsverhalten einer hohen Bilddichte mit hoher Bildqualität (Reproduzierbarkeit von Punkten etc.) erreicht.
  • Wenn der Gehalt des Zn weniger als 0,1 Massen-% beträgt, nimmt der elektrische Widerstand des magnetischen Eisenoxids selbst ab und macht es schwierig, die Ladungsmenge des Toners in einer Umgebung, wie bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, beizubehalten, was zu einer Abnahme der Bilddichte beim Hochfahren bzw. Boot-up führt. Wenn der Zn-Gehalt kleiner als 0,1 Massen-% ist, ist es unwahrscheinlich, dass das magnetische Eisenoxid offen an den Oberflächen der Tonerteilchen auftritt, was wahrscheinlich zu einer Abnahme der Bilddichte durch und eine Zunahme der Schleierbildung aufgrund eines Ladungsaufbaus (charge-up) führt. Des Weiteren nimmt, wenn der Zn-Gehalt größer als 4,0 Massen-% ist, der elektrische Widerstand des magnetischen Eisenoxids selbst zu sehr zu und es kommt wahrscheinlich zu einer Schleierbildung. Da die Geschwindigkeit des Anstiegs der Ladungsmenge des Toners zudem langsam erfolgt, ist die Verteilung der Ladungsmenge des Toners wahrscheinlich breit. Als Ergebnis ist die magnetische Bürste des Toners auf einem Tonerträger uneinheitlich, und die Punktreproduzierbarkeit und Streuung des Toners auf Papier verschlechtern sich wahrscheinlich. Nachstehend ist mit dem Begriff "Boot-up" der Zustand unmittelbar nach dem Einschalten des Stroms, nachdem dieser eine bestimmte Zeitlang ausgeschaltet worden war, gemeint.
  • Des Weiteren enthält das in der Erfindung verwendete magnetische Eisenoxid bevorzugt 0,1 bis 2,0 Massen-% Si, bevorzugter 0,3 bis 1,8 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid.
  • Wenn der Si-Gehalt weniger als 0,1 Massen-% beträgt, kann die erwünschte Ladungsmenge des Toners nicht erhalten werden, und der Anstieg der Ladungsmenge des Toners erfolgt langsam. Deshalb nimmt die Bilddichte wahrscheinlich ab. Wenn der Si-Gehalt größer als 2 Massen-% ist, ist die Ladungsmenge des Toners zu hoch, so dass wahrscheinlich eine Abnahme der Bilddichte und eine Zunahme der Schleierbildung aufgrund eines Ladungsaufbaus verursacht werden.
  • Erfindungsgemäß wird dadurch, dass ermöglicht wird, dass auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids gleichzeitig Zn und Si in einem bestimmten Verhältnis auftreten, das Gleichgewicht zwischen der Aufladbarkeit und dem elektrischen Widerstand des magnetischen Eisenoxids gewahrt. Somit ist das magnetische Eisenoxid geeignet, die Ladungsmenge des Toners zu steuern. Als Ergebnis können ungeachtet der Umgebung eine hohe Bilddichte und Entwicklungseigenschaften einer hohen Bildqualität erhalten werden.
  • Das heißt in dem erfindungsgemäßen magnetischen Eisenoxid beträgt die Konzentration der Si-Atome 12,50 bis 17,50%, bevorzugter 12,50 bis 17,00%, die Konzentration der Fe-Atome 70,00 bis 85,00%, bevorzugter 75,00 bis 85,00%, die Konzentration der Zn-Atome 1,00 bis 7,00%, bevorzugter 1,00 bis 6,00%, auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, gemessen mittels Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS), und das Zn/Si-Verhältnis beträgt 0,05 bis 0,50, bevorzugter 0,05 bis 0,40, das Fe/Si-Verhältnis beträgt 3,00 bis 7,00, bevorzugter 4,00 bis 7,00, und das Fe/Zn-Verhältnis beträgt 10,00 bis 70,00, bevorzugter 10,00 bis 65,00, auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids.
  • Wenn die Konzentration der Si-Atome auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids weniger als 12,50% beträgt, kann die gewünschte Ladungsmenge des Toners nicht erreicht werden, und der Anstieg der Ladungsmenge erfolgt langsam. Deshalb nimmt die Bilddichte wahrscheinlich ab. Wenn die Konzentration der Si-Atome auf der äußersten Oberfläche mehr als 17,50% beträgt, ist die Ladungsmenge des Toners zu hoch, so dass wahrscheinlich eine Abnahme der Bilddichte und eine Zunahme der Schleierbildung aufgrund eines Ladungsaufbaus verursacht werden. Des Weiteren nimmt der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids selbst ab, wenn die Konzentration der Fe-Atome auf der äußersten Oberfläche weniger als 70,00% beträgt, und es ist unwahrscheinlich, dass die Ladungsmenge des Toners in einer Umgebung, wie einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, beibehalten wird, was zu einer Abnahme der Bildqualität bei einem Boot-up führt. Wenn die Konzentration der Fe-Atome auf der äußersten Oberfläche mehr als 85,00% beträgt, ist die Geschwindigkeit des Anstiegs der Ladungsmenge des Toners langsam. Deshalb ist die Verteilung der Ladungsmenge des Toners wahrscheinlich breit und die magnetische Bürste des Toners auf einem Tonerträger ist uneinheitlich, was die Punktreproduzierbarkeit und die Streuung des Toners auf Papier verschlechtern kann.
  • Wenn die Konzentration der Zn-Atome auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids weniger als 1,00% beträgt, nimmt der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids selbst ab und macht es schwierig, die Ladungsmenge des Toners in einer Umgebung, wie einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, beizubehalten, was zu einer Abnahme der Bilddichte beim Boot-up führt. Des Weiteren ist es unwahrscheinlich, wenn die Konzentration der Zn-Atome auf der äußersten Oberfläche weniger als 1,00% beträgt, dass das magnetisches Eisenoxid zu den Oberflächen der Tonerteilchen hin offen sein wird, was wahrscheinlich zu einer Abnahme der Bilddichte und einer Zunahme der Schleier bildung aufgrund eines Ladungsaufbaus führt. Des Weiteren nimmt der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids zu sehr zu, wenn die Konzentration der Zn-Atome auf der äußersten Oberfläche größer als 7,00% ist, und es ist wahrscheinlich, dass die Schleierbildung zunimmt.
  • Wenn das Zn/Si-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids weniger als 0,05 beträgt, nimmt die Ladungsmenge des Toners zu. Der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids selbst nimmt jedoch ab, was zu einer Abnahme der Bilddichte aufgrund eines Ladungsaufbaus als auch zu Schwierigkeiten bei der Beibehaltung der Ladungsmenge des Toners in einer Umgebung, wie einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, führt. Als Ergebnis wird eine Abnahme der Bilddichte beim Boot-up verursacht. Wenn das Zn/Si-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids größer als 0,50 ist, erfolgt der Anstieg der Ladungsmenge langsam. Der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids nimmt zu stark zu, so dass die Schleierbildung wahrscheinlich zunimmt.
  • Wenn das Fe/Si-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids weniger als 3,00 beträgt, nimmt die Ladungsmenge des Toners zu. Der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids selbst nimmt jedoch ab, was eine Abnahme der Bilddichte aufgrund eines Ladungsaufbaus und Schwierigkeiten bei der Beibehaltung der Ladungsmenge des Toners in einer Umgebung, wie einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, verursacht. Als Ergebnis wird eine Abnahme der Bilddichte beim Boot-up verursacht. Wenn das Fe/Si-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids größer als 7,00 ist, kann die er wünschte Ladungsmenge des Toners nicht erreicht werden, und der Anstieg der Ladungsmenge erfolgt langsam. Deshalb nimmt die Bilddichte wahrscheinlich ab. Da die Geschwindigkeit des Anstiegs der Ladungsmenge des Toners langsam ist, ist die Verteilung der Ladungsmenge des Toners des Weiteren wahrscheinlich breit, und die magnetische Bürste des Toners auf einer Tonerträgereinheit ist uneinheitlich, was die Punktreproduzierbarkeit und die Streuung des Toners auf Papier verschlechtern kann.
  • Des Weiteren nimmt der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids selbst zu stark zu, wenn das Fe/Zn-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids kleiner als 10,00 ist, so dass die Schleierbildung wahrscheinlich zunimmt. Wenn das Fe/Zn-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxides größer als 70,00 ist, verringert sich der elektrische Widerstand der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids selbst, und es ist schwierig die Ladungsmenge des Toners in einer Umgebung, wie einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, beizubehalten, was zu einer Abnahme der Bilddichte beim Boot-up führt. Des Weiteren ist es unwahrscheinlich, dass das magnetische Eisenoxid zu den Oberflächen der Tonerteilchen hin offen sein wird. Folglich werden wahrscheinlicht eine Abnahme der Bilddichte und eine Zunahme der Schleierbildung aufgrund eines Ladungsaufbaus verursacht.
  • Somit wird in dem Fall, in dem die Atomanordnung auf der äußersten Oberfläche von magnetischen Eisenoxid außerhalb des vorstehenden Bereichs liegt, das Gleichgewicht zwischen dem elektrischen Widerstand und der Aufladbarkeit des magnetischen Eisenoxids selbst nicht beibehalten, was zu einer Abnahme der Bildqualität, einer Verschlechterung der Schleierbildung und einer Verschlechterung der Punktreproduzierbarkeit und einer Streuung des Toners auf Papier führt. In herkömmlichem magnetischen Eisenoxid vom Metalladditions-Typ wird das Gleichgewicht zwischen der Aufladbarkeit und dem elektrischen Widerstand dadurch ausgeglichen, dass ermöglicht wird, dass eine bestimmte Menge eines Metalls (z. B. Zink, Aluminium, Mangan etc.) und Siliciumdioxid auf der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids auftreten. Deshalb nimmt die Konzentration der Fe-Atome auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids ab, und als Ergebnis nehmen das Fe/Si-Verhältnis und das Fe/Zn-Verhältnis auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids ab. Des Weiteren wird in herkömmlichem magnetischen Eisenoxid vom Metalladditions-Typ, nachdem ein Metall zugegeben wird, das magnetische Eisenoxid mit Siliciumdioxid beschichtet, um das Gleichgewicht zwischen der Aufladbarkeit und dem elektrischen Widerstand beizubehalten. Durch die Beschichtung der äußersten Oberfläche eines magnetischen Materials mit Siliciumdioxid nimmt die Konzentration der Metallatome (Zink und ähnliches) auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids ab.
  • Das erfindungsgemäße magnetische Eisenoxid weist, anders als beim herkömmlichen magnetischen Eisenoxid vom Metalladditions-Typ, keine Struktur auf, in der die Oberfläche des magnetischen Eisenoxids mit einem anderen Element überzogen ist, oder in der die Zusammensetzung der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids auf ein Element gerichtet ist. Deshalb wird die Menge des auf der Oberfläche vorhandenen Eisenelements konstant gehalten. Somit wird in der Zusammensetzung auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids das Gleichgewicht des Zusammensetzungsverhältnisses zwischen Siliciumdioxid, Eisen und Zink auf gute Weise aufrechterhalten. Deshalb ist es möglich, einen Toner bereit zustellen, in dem das Gleichgewicht zwischen der Aufladbarkeit und dem elektrischen Widerstand gut ausgeglichen ist, und der in Bezug auf die Reproduzierbarkeit winziger Punkte in einem Bild, das eine höher Bildqualität erfordert, wie ein Halbtonbild, besonders ausgezeichnet ist.
  • Anschließend werden die Struktur des in der Erfindung verwendeten magnetischen Eisenoxids und ein Verfahren zur Herstellung desselben beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße magnetische Eisenoxid wird beispielsweise mittels des nachstehenden Verfahrens hergestellt. Eine vorgegebene Menge eines Metallsalzes von Zn, Silikat und ähnlichem wird jeweils zu einer wässrigen Fe(II)-salzlösung gegeben. Danach wird eine Alkaliverbindung, wie Natriumhydroxid, in einem Äquivalent oder mehr, bezogen auf die Eisenverbindung, zugegeben, um eine wässrige Lösung, die Eisen(II)-hydroxid enthält, herzustellen. Luft wird in die hergestellte wässrige Lösung geblasen, während der pH-Wert der wässrigen Lösung bei 7 oder höher (bevorzugt 8 bis 10) gehalten wird. Es erfolgt eine Oxidationsreaktion des Eisen(II)-hydroxids, während die wässrige Lösung auf 70°C oder mehr erwärmt wird, wodurch zunächst ein Keimkristall, der der Kern von magnetischem Eisenoxid sein soll, erzeugt wird.
  • Anschließend wird eine wässrige Lösung, die ein Äquivalent Eisen(II)-sulfat, bezogen auf die Menge zuvor zugegebener Alkaliverbindung, enthält, zu der Aufschlämmungsflüssigkeit gegeben, die den Keimkristall enthält. Danach wird Luft in die wässrige Lösung geblasen, während der pH-Wert der Lösung bei 6 bis 10 gehalten wird, wodurch eine Umsetzung des Fe(II)-hydroxids erfolgt und magnetisches Eisenoxid unter Verwendung des Keimkristalls als Kern wachsen gelassen wird.
  • In dem magnetischen Eisenoxid der Erfindung mit dem Merkmal der konstanten Beibehaltung eines bestimmten Zusammensetzungsverhältnisses der Elemente auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, erfolgt schrittweise eine Oxidationsreaktion, in Kombination mit einer Einstellung des pH-Wertes. Beispielsweise erfolgt die Oxidationsreaktion schrittweise auf solch eine Weise, dass der pH-Wert am Anfang der Umsetzung auf 9 bis 10 eingestellt wird, der pH-Wert in der Mitte der Umsetzung auf 8 bis 9 eingestellt wird, und der pH-Wert bei der späteren Umsetzung auf 6 bis 8 eingestellt wird, wodurch das Zusammensetzungsverhältnis der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids auf einfache Weise gesteuert werden kann. Je weiter die Oxidationsreaktion fortschreitet, desto mehr wird der pH-Wert der Lösung auf die saure Seite verschoben. Es ist jedoch bevorzugt, dass der pH-Wert der Lösung nicht auf einen Wert von kleiner als 6 eingestellt wird.
  • Als das zuzugebende Metallsalz, außer Eisen, kann ein Sulfat, ein Nitrat und ein Chlorid verwendet werden. Beispiele für das zuzugebende Silicat schließen Natriumsilicat und Kaliumsilicat ein.
  • Als das Fe(II)-Salz kann auch Eisensulfat, das im allgemeinen als Nebenprodukt im Laufe der Herstellung von Titansulfat erzeugt wird; Eisensulfat, das als Nebenprodukt beim Waschen der Oberfläche einer Kupferplatte erzeugt wird; und Eisenchlorid und ähnliches verwendet werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung von magnetischem Eisenoxid gemäß dem wässrigen Lösungsverfahren wird im allgemeinen im Hinblick auf eine Verhinderung des Ansteigens der Viskosität während der Umsetzung als auch der Löslichkeit von Eisensulfat bei einer Eisenkonzentration von 0,5 bis 2 mol/l durchgeführt. Im Allgemeinen ist es wahrscheinlich, dass die Teilchengröße eines Produkts umso kleiner wird, je geringer die Konzentration des Eisensulfats ist. Während der Umsetzung ist es wahrscheinlich, dass die Teilchen umso feiner werden, je größer die Menge der Luft und je tiefer die Reaktionstemperatur ist.
  • Gemäß dem vorstehenden Herstellungsverfahren kann magnetisches Eisenoxid hergestellt werden, das kaum oktaedrische Teilchen enthält, in dem das magnetische Eisenoxid aus kugeligen Teilchen besteht, die bei einer Betrachtung durch ein Transmissionselektronenmikroskop aus gekrümmten Oberflächen gebildet sind und keine plattenförmigen Oberflächen aufweisen. Es ist bevorzugt, dass solch ein magnetisches Eisenoxid als Toner verwendet wird.
  • Erfindungsgemäß genügt die Schüttdichte des magnetischen Eisenoxids, die basierend auf ein später beschriebenes Messverfahren erhalten wird, bevorzugt einem Wert von 0,3 bis 2,0 g/cm3, und bevorzugter von 0,5 bis 1,3 g/cm3. Wenn die Schüttdichte weniger als 0,3 g/cm3 beträgt, kann das physikalische Mischen des Toners mit anderen Aufbaumaterialien bei der Herstellung des Toners nachteilig beeinflusst werden, und die Dispergierbarkeit des magnetischen Eisenoxids in einem Toner kann sich verschlechtern.
  • Erfindungsgemäß beträgt das Zahlenmittel der Teilchengröße des magnetischen Eisenoxids, das basierend auf ein später beschriebenes Messverfahren erhalten wird, bevorzugt 0,05 bis 1,00 μm, und bevorzugter 0,10 bis 0,40 μm, was in Bezug auf die Dispergierbarkeit und eine einheitliche Aufladung in dem Bindemittelharz des Toners erwünscht ist.
  • Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die BET-spezifische Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, die basierend auf ein später beschriebenes Messverfahren erhalten wird, einem Wert von 15,0 m2/g oder weniger und bevorzugt von 12,0 m2/g oder weniger genügt. Wenn die BET-spezifische Oberfläche des magnetischen Eisenoxids 15,0 m2/g überschreitet, nimmt das Feuchtigkeits-Adsorptionsvermögen des magnetischen Eisenoxids zu, was die Hygroskopizität und Aufladbarkeit eines Toners beeinflusst, der magnetisches Eisenoxid enthält.
  • Erfindungsgemäß weist das magnetische Eisenoxid bevorzugt magnetische Eigenschaften auf, in denen die Sättigungsmagnetisierung in einem Magnetfeld von 795,8 kA/m 10 bis 200 Am2/kg, bevorzugter 70 bis 100 Am2/kg; die Restmagnetisierung 1 bis 100 Am2/kg, bevorzugter 2 bis 20 Am2/kg; und die Koerzitivkraft 1 bis 30 kA/m, bevorzugter 2 bis 15 kA/m beträgt. Wegen dieser magnetischen Eigenschaften kann der Toner eine zufriedenstellende Entwicklungseigenschaft zeigen, in der das Gleichgewicht zwischen der Bilddichte und der Schleierbildung ausgewogen ist.
  • Erfindungsgemäß enthält der Toner magnetisches Eisenoxid bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 200 Massenteilen, bevorzugter in einem Bereich von 30 bis 150 Massenteilen, bezogen auf 100 Massenteile eines Bindemittelharzes.
  • Wenn der Gehalt des magnetischen Eisenoxids kleiner als 20 Massenteile ist, ist die Transportierbarkeit unzureichend, so dass eine Uneinheitlichkeit auf der Tonerschicht auf dem Tonerträger verursacht wird, was zu einer Uneinheitlichkeit des Bildes führen kann. Wenn der Gehalt des magnetischen Eisenoxids 200 Massenteile überschreitet, kann die Bilddichte abnehmen.
  • Erfindungsgemäß können andere Metallelemente als Fe, Zn und Si in der Nähe des magnetischen Eisenoxids auftreten. Insbesondere ist es in Bezug auf die Stabilisierung bei der Herstellung von magnetischem Eisenoxid und der Verstärkung der Dispergierbarkeit des magnetischen Eisenoxids in einem Toner bevorzugt, dass Al-Elemente in der Nähe der Oberfläche des magnetischen Eisenoxids ungleichmäßig verteilt sind.
  • Erfindungsgemäß kann das magnetische Eisenoxid mit einem Silanhaftmittel, einem Titanhaftmittel, und einem Mittel zur Oberflächenbehandlung, wie Titanat, Aminosilan oder einer organischen Siliciumverbindung, behandelt werden.
  • Nachstehend wird das Messverfahren verschiedener physikalischer Daten in der Erfindung im Detail beschrieben.
  • 1. Analyse der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids mittels Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS)
  • Erfindungsgemäß kann das Zusammensetzungsverhältnis der Metallelemente auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids mittels des nachstehenden Verfahrens erhalten werden. Beispielsweise wird magnetisches Eisenoxidpulver unter Anwendung einer Tablettenformungseinheit mit 9,807 MPa gepresst, um daraus ein Pellet zu erzeugen. Das Pellet wird auf einer Kohlenstoffschicht auf einem Probenhalter befestigt und einer Messung unterzogen. Das nachstehende Messgerät und die nachstehenden Messbedingungen gelangten zum Einsatz.
    • Eingesetztes Gerät: von PHI hergestelltes Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskop vom 1600S-Typ.
    • Messbedingungen: Röntgenstrahlenquelle MgKα (400 W)
    • Analysenbereich: 0,8 × 2,0 mm
  • Die Konzentration der Oberflächenatome wird auf Grundlage der gemessenen Peakstärke eines jeden Elements bestimmt. Das Verhältnis der entsprechenden Atome wird aus der Konzentration der Atome berechnet. Für die Berechnung der Oberflächenatomkonzentration wird ein von PHI bereitgestellter relativer Empfindlichkeitsfaktor verwendet. Für die Berechnung der Konzentration der Oberflächenmetallatome wird die Atomkonzentration aller mittels der vorstehenden Messung nachgewiesenen Metallatome auf 100% umgerechnet, und danach wird die Konzentration eines jeden Metallatoms berechnet.
  • (2) Quantitative Bestimmung der in dem magnetischen Eisenoxid vorhandenen Metallelementmenge
  • Erfindungsgemäß kann der Gehalt (bezogen auf das magnetische Eisenoxid) der anderen Metallelemente als Eisen in dem magnetischen Eisenoxid mittels des nachstehenden Verfahrens erhalten werden. Beispielsweise werden ungefähr 3 Liter deionisiertes Wasser in einen 5 Liter-Becher eingebracht und in einem Wasserbad auf 45 bis 50°C erwärmt. Dann wird, während ungefähr 25 g magnetisches Eisenoxid, das mit ungefähr 400 ml deionisiertem Wasser in eine Aufschlämmung umgewandelt worden war, mit ungefähr 300 ml deionisiertem Wasser gewaschen wird, das magnetische Eisenoxid zusammen mit dem deionisierten Wasser zu dem 5 Liter-Becher gegeben.
  • Dann wird, während die Temperatur bei ungefähr 50°C und die Rührgeschwindigkeit bei ungefähr 3,33 s–1 gehalten wird, Salzsäure (spezielle Qualität) oder eine Mischsäure aus Salzsäure und Flusssäure zugegeben, um die Auflösung in Gang zu setzen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Konzentration der wässrigen Salzsäurelösung so eingestellt, dass sie ungefähr 3 mol/l beträgt. Vom Beginn des Lösens bis zu dem Zeitpunkt, an dem alle Bestandteile gelöst und durchsichtig sind, werden mehrere Male ungefähr 20 ml der Lösung als Probe genommen und mit einem 0,1 μm Membranfilter filtriert, um ein Filtrat zu gewinnen. Das Filtrat wird einer Plasmaemissionsspektroskopie (ICP) unterzogen, um die Eisenelemente und die anderen Metallelemente außer dem Eisenelement quantitativ zu bestimmen.
  • Der Gehalt der anderen Metallelemente als das Eisenmetall in Bezug auf das magnetische Eisenoxid wird mittels der nachstehenden Gleichung berechnet. Gehalt der Metallelemente in Bezug auf das magnetische Eisenoxid (Massen-%) = ((c × d)/(e × 1.000)) × 100
    • c:
    Konzentration der Metallelemente (mg/l) in der gewonnenen Probe
    d:
    Menge der gewonnene Probe (l)
    e:
    Gewicht des magnetischen Eisenoxids (g)
  • (3) Schüttdichte des magnetischen Eisenoxids
  • In der Erfindung wird die Schüttdichte des magnetischen Eisenoxids gemäß dem Pigmentprüfverfahren JIS-K-5101 gemessen.
  • (4) Zahlenmittel der Teilchengröße des magnetischen Eisenoxids
  • Einhundert Teilchen magnetisches Eisenoxid werden willkürlich auf einer Transmissionselektronenmikroskop-Fotografie (Vergrößerung: 3000) ausgewählt und ihre Teilchengrößen gemessen. Der Mittelwert der Teilchengrößen wird als Zahlenmittel der Teilchengröße bestimmt.
  • (5) Spezifische Oberfläche des magnetischen Eisenoxids
  • Der Oberfläche einer Probe wird es ermöglicht, unter Verwendung eines speziellen Messgeräts für die spezifische Oberfläche, nämlich des Autosorb 1 (von Yuasa Ionics Inc. hergestellt), Stickstoffgas zu adsorbieren, wobei die spezifische Oberfläche unter Anwendung eines BET-Mehrpunktverfahrens berechnet werden kann.
  • (6) Magnetische Eigenschaften des magnetischen Eisenoxids
  • Magnetischen Eigenschaften des magnetischen Eisenoxids können in einem äußeren Magnetfeld von 795,8 kA/m unter Anwendung eines Magnetometers VSM-3S-15 vom Vibrationsproben-Typ (von Toei Kogyo K. K. hergestellt) gemessen werden.
  • Als das in der Erfindung verwendete Bindemittelharz können verschiedene Harzverbindungen verwendet werden, die herkömmlicherweise als Bindemittelharze bekannt sind. Beispielsweise können Vinylharz, Phenolharz, naturharz-modifiziertes Phenolharz, naturharz-modifiziertes Maleinharz, Acrylharz, Methacrylharz, Polyvinylacetat, Silikonharz, Polyesterharz, Polyurethan, Polyamidharz, Furanharz, Epoxidharz, Xylolharz, Polyvinylbutyral, Terpenharz, Cumaron-Inden-Harz und Harze vom Petroleum-Typ angeführt werden. Darunter wird bevorzugt Polyesterharz verwendet, da es eine stabile elektrostatische Eigenschaft, ein gutes Fließvermögen und auch eine ausgezeichnete Fixiereigenschaft aufweist, wenn es für einen Toner verwendet wird.
  • Beispiele für das Vinylharz schließen Polymere unter Verwendung von Vinylmonomeren ein, wie Styrol; Styrolderivate, wie o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylenstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, 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 Monoolefine, wie Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen; ungesättigte Polyene, wie Butadien, Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid und Vinylfluorid; Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat; α-Methylen-aliphatische Monocarboxylate, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat; Acrylatester, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chlorethylacrylat und Phenylacrylat; Vinylether, wie Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; Vinylketone, wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketon; N-Vinylverbindungen, wie N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon; Vinylnaphthaline; Acrylat- oder Methacrylatderivate, wie Acrylonitril, Methacrylonitril und Acrylamid; Ester von α,β-ungesättigten Säuren und Diester von zweiwertigen Säuren; Acrylsäure und α- oder β-Alkylderivate davon, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Ethylacrylsäure, Crotonsäure, Zimtsäure, Vinylessigsäure, Isocrotonsäure und Angelicasäure, und ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure, Alkenylbernsteinsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Dimethylmaleinsäure und Dimethylfumarsäure, und Monoesterderivate oder Anhydride davon. In dem vorstehenden Vinylharz können die wie vorstehend erwähnten Vinylmonomere getrennt verwendet werden oder es können zwei oder mehrere Arten von ihnen auch in Kombination verwendet werden. Darunter ist es bevorzugt, dass eine Kombination aus Monomeren verwendet wird, die ein Styrolcopolymer oder ein Styrol/Acryl-Copolymer erzeugt.
  • Falls erforderlich kann das in der Erfindung verwendete Bindemittelharz des Weiteren ein Polymer oder Copolymer sein, das mit einem nachstehend gezeigten Vernetzungsmonomer verknüpft ist.
  • Ein Monomer mit zwei oder mehr vernetzbaren ungesättigten Bindungen kann als das Vernetzungsmonomer verwendet werden. Als diese Vernetzungsmonomerarten sind verschiedene Monomere, wie die nachstehend gezeigten, herkömmlicherweise bekannt und können für den Toner der Erfindung eingesetzt werden.
  • Beispiele für die Vernetzungsmonomere schließen ein: aromatische Divinylverbindungen, wie Divinylbenzol und Divinylnaphthalin; an Alkylketten gebundene Diacrylatverbindungen, wie Ethylenglykol-diacrylat, 1,3-Butylenglykol-diacrylat, 1,4-Butandiol-diacrylat, 1,5-Pentandiol-diacrylat, 1,6-Hexandiol-diacrylat und Neopentylglykol-diacrylat, und diejenigen Verbindungen, die durch den Austausch des Acrylats in den vorstehend erwähnten Verbindungen gegen Methacrylat erhalten werden; an Alkylketten, die jeweils eine Etherverbindung enthalten, gebundene Diacrylatverbindungen, wie Diethylenglykol-diacrylat, Triethylenglykol-diacrylat, Tetraethylenglykol-diacrylat, Polyethylenglykol-#400-diacrylat, Polyethylenglykol-#600-diacrylat und Dipropylenglykol-diacrylat, und diejenigen Verbindungen, die durch den Austausch des Acrylats in den vorstehend erwähnten Verbindungen gegen Methacrylat erhalten werden; an Ketten, die jeweils eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung enthalten, gebundene Diacrylatverbindungen, wie Polyoxyethylen(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan-diacrylat und Polyoxyethylen(4)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan-diacrylat, und diejenigen Verbindungen, die durch den Austausch des Acrylats in den vorstehend erwähnten Verbindungen gegen Methacrylat erhalten werden; und Diacrylate vom Polyester-Typ, wie MANDA (Handelsname), das von Nippon Kayaku Co., Ltd. hergestellt wird.
  • Beispiele für das polyfunktionelle Vernetzungsmittel schließen ein: Pentaerythritol-acrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropan-triacrylat, Tetramethylolmethan-tetraacrylat, Oligoesteracrylat, und diejenigen Verbindungen, die durch den Austausch des Acrylats in den vorstehend erwähnten Verbindungen gegen Methacrylat erhalten werden; und Triallylcyanurat und Triallyltrimellithat.
  • Es ist bevorzugt, dass die Verwendungsmenge dieser Vernetzungsmittel in Abhängigkeit von der Art der zu vernetzenden Monomere, den erwünschten physikalischen Eigenschaften des Bindemittelharzes und ähnlichem eingestellt wird. Im Allgemeinen können die Vernetzungsmittel in einer Menge von 0,01 bis 10 Massenteilen (bevorzugter 0,03 bis 5 Massenteilen), bezogen auf 100 Massenteile der anderen Monomerbestandteile, die das Bindemittelharz aufbauen, verwendet werden.
  • Unter diesen Vernetzungsmonomeren schließen diejenigen, die in Hinblick auf die Fixiereigenschaft und die Beständigkeit gegenüber Versetzungen bzw. der Offsetbeständigkeit bevorzugt für das Harz eines Toners (Bindemittelharz) verwendet werden, aromatische Divinylverbindungen (insbesondere Divinylbenzol) und durch eine Kette, die eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung enthält, gebundene Diacrylatverbindungen ein.
  • Erfindungsgemäß können ein Monopolymer oder ein Copolymer aus einem Vinylmonomer, Polyester, Polyurethan, Epoxidharz, Polyvinylbutyral, Colophonium, denaturiertes Colophonium, Terpen harz, Phenolharz, aliphatisches oder alicyclisches Kohlenwasserstoffharz, aromatisches Ölharz und ähnliches mit dem vorstehend erwähnten Bindemittelharz gemischt werden, falls erforderlich. In dem Fall, in dem zwei oder mehrere Arten von Harzen gemischt und als Bindemittelharz verwendet werden, ist es bevorzugt, dass Harze, die unterschiedliche Molekulargewichte aufweisen, in einem geeigneten Verhältnis gemischt werden.
  • Des Weiteren weist das in der Erfindung verwendete Bindemittelharz eine Glasübergangstemperatur bevorzugt in einem Bereich von 45°C bis 80°C, bevorzugter von 55°C bis 70°C; ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) von 2.500 bis 50.000; und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) von 10.000 bis 1.000.000 auf.
  • Im Allgemeinen kann die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes durch die Auswahl des Aufbaumaterials (polymerisierbares Monomer) des Bindemittelharzes eingestellt werden, derart, dass die theoretische Glasübergangstemperatur davon, die im Polymer Handbook, 2. Ausgabe III-S. 139 bis 192 (John Wiley & Sons) beschrieben ist, 45°C bis 80°C beträgt. Die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes kann gemäß ASTMD3418-82 unter Verwendung eines Differentialscanningkalorimeters (z. B. DSC-7, von Perkin Elmer hergestellt, DSC2920, von TA Instrument Japan hergestellt) gemessen werden. Wenn die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes kleiner als der vorstehende Bereich ist, kann die Lagerstabilität des Toners unzureichend werden. Wenn die Glasübergangstemperatur des Bindemittelharzes größer als der vorstehende Bereich ist, kann die Fixiereigenschaft des Toners unzureichend werden.
  • Für das Verfahren der Synthese des Bindemittelharzes, das aus einem Vinylpolymer oder einem Copolymer besteht, gibt es keine besonderen Einschränkungen, und es können verschiedene, herkömmlicherweise bekannte Verfahren angewandt werden. Beispielsweise können ein Polymerisationsverfahren, wie eine Polymerisation in Masse, eine Lösungspolymerisation, eine Suspensionspolymerisation oder eine Emulsionspolymerisation, angewandt werden. Im Falle der Verwendung eines Carbonsäuremonomers oder eines Säureanhydridmonomers wird im Hinblick auf die Eigenschaft der Monomere bevorzugt eine Polymerisation in Masse oder eine Lösungspolymerisation eingesetzt.
  • Als das in der Erfindung verwendete Bindemittelharz sind die nachstehenden Polyesterharze bevorzugt. Es ist bevorzugt, dass das Polyesterharz einen Alkoholbestandteil in einer Menge von 45 bis 55 Mol-% und Säurebestandteile in einer Menge von 55 bis 45 Mol-% in den gesamten Bestandteilen enthält.
  • Beispiele für den Alkoholbestandteil schließen Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, 2-Ethyl-1,3-hexandiol, hydriertes Bisphenol A, Bisphenolderivate, die durch die nachstehende Formel (B) wiedergegeben werden:
    Figure 00250001
    (worin R für eine Ethylen- oder Propylengruppe steht, jedes x und y eine ganze Zahl von 1 oder größer ist, und der Mittelwert von x + y 2 bis 10 beträgt),
    Diole, die durch die nachstehende Formel (C) wiedergegeben werden:
    Figure 00260001
    (worin R für -CH2CH2- oder -CH2-CH(CH3)- oder -CH2-C(CH3)2- steht.),
    und mehrwertige Alkohole, wie Glycerin, Sorbitol und Sorbitan ein.
  • Des Weiteren wird bevorzugt eine Carbonsäure als der saure Bestandteil angegeben, und Beispiele für zweiwertige Carbonsäuren schließen ein: Benzoldicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure und Phthalsäureanhydrid oder Anhydrate davon; Alkyldicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Azelainsäure, oder Anhydride davon; und ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure und Itaconsäure, oder Anhydride davon. Beispiele für eine Carbonsäure mit einer Wertigkeit von 3 oder größer schließen des Weiteren Trimellithsäure, Pyromellithsäure, Benzophenontetracarbonsäure und Anhydride davon ein.
  • Ein besonders bevorzugter Alkoholbestandteil im Polyesterharz ist ein Bisphenolderivat, das durch die vorstehend erwähnte Formel (B) wiedergegeben wird. Besonders bevorzugte Beispiele für einen sauren Bestandteil schließen Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure oder Anhydride davon, Bernsteinsäure, n-Dodecenylbernsteinsäure oder Anhydride davon, Fumarsäure, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid; und Tricarbonsäuren, wie Trimellithsäure oder Anhydride davon ein. Ein unter Verwendung eines Polyesterharzes als Bindemittelharz, das aus diesen sauren Bestandteilen und Alkoholbestandteilen erhalten wurde, erhaltener Toner ist bevorzugt, da solch ein Toner eine zufriedenstellende Fixiereigenschaft und eine ausgezeichnete Offset beständigkeit aufweist, wenn er als der Toner für eine thermische Walzenfixierung verwendet wird.
  • Die Säurezahl bzw. der Säurewert des Polyesterharzes beträgt bevorzugt 1 bis 100 mgKOH/g, und bevorzugter 1 bis 50 mgKOH/g. Der OH-Wert (Hydroxylwert) beträgt bevorzugt 50 mgKOH/g oder weniger, und bevorzugter 30 mgKOH/g oder weniger. Wenn die Zahl der Endgruppen einer Molekülkette zunimmt, nimmt die Umgebungsabhängigkeit der Ladungseigenschaften des Toners zu und verändert das Fließvermögen des Toners, die elektrostatische Anhaftung und die Oberflächenbeständigkeit (Wirkung des adsorbierten Wassers) des Toners. Dadurch kann eine Abnahme der Bildqualität verursacht werden.
  • Die Glasübergangstemperatur des Polyesterharzes beträgt bevorzugt 50 bis 75°C, und bevorzugter 55°C bis 65°C. Des Weiteren beträgt das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) des Polyesterharzes bevorzugt 1.500 bis 50.000, und bevorzugter 2.000 bis 20.000. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) beträgt bevorzugt 6.000 bis 100.000, und bevorzugter 10.000 bis 90.000.
  • Der magnetische Toner der Erfindung kann Wachs enthalten.
  • Beispiele für das in der Erfindung zu verwendende Wachs schließen ein: aliphatische Kohlenwasserstoffwachse, wie niedermolekulares Polyethylen, niedermolekulares Polypropylen, Polyolefincopolymer, Polyolefinwachs, mikrokristallines Wachs, Paraffinwachs und Fischer-Tropsch-Wachs; Oxide von aliphatischen Kohlenwasserstoffwachsen, wie oxidiertes Polyethylenwachs, oder Blockcopolymere davon; pflanzliche Wachse, wie Candelillawachs, Carnaubawachs, Japantalg und Jojobawachs; tierische Wachse, wie Bienenwachs, Lanolin und Walrat; mineralische Wachse, wie Ozokerit, Ceresin und Petrolat; Wachse, die hauptsächlich aliphatische Ester enthalten, wie Montansäureesterwachs und Kastorwachs; und teilweise oder vollständig desoxidierte aliphatische Ester, wie desoxidiertes Carnaubawachs. Des Weiteren schließen Beispiele gesättigte geradkettige Fettsäuren, wie Palmitinsäure, Stearinsäure, Montanonsäure und eine langkettige Alkylcarbonsäure mit einer längerkettigen Alkylgruppe; ungesättigt Fettsäuren, wie Brassidinsäure, Eleostearinsäure und Varinalinsäure; gesättigte Alkohole, wie Stearylalkohol, Eicosylalkohol, Behenylalkohol, Cownabilalkohol, Cerylalkohol, Melissylalkohol und einen Alkylalkohol mit einer längerkettigen Alkylgruppe; mehrwertige Alkohole, wie Sorbitol; aliphatische Amide, wie Linolsäureamid, Ölsäureamid und Laurinsäureamid; gesättigte aliphatische Bisamide, wie Methylen-bisstearinsäureamid, Ethylen-biscapronsäureamid, Ethylen-bislaurylsäureamid und Hexamethylenbisstearinsäureamid; ungesättigte Fettsäureamide, wie Ethylenbisölsäureamid, Hexamethylen-bisölsäureamid, N,N-Dioleyladipinsäureamid und N,N-Dioleylsebacinsäureamid; aromatische Bisamide, wie m-Xylolbisstearinsäureamid und N,N-Distearylisophthalsäureamid; aliphatische Metallsalze (im allgemeinen wird darauf als Metallseifen Bezug genommen), wie Calciumstearat, Calciumlaurat, Zinkstearat und Magnesiumstearat; Wachs, das durch Pfropfung eines aliphatischen Kohlenwasserstoffwachses unter Verwendung eines Vinylmonomers, wie Styrol oder Acrylsäure, erhalten wurde; eine teilweise veresterte Verbindung aus einer Fettsäure und einem mehrwertigen Alkohol, wie ein Monoglycerid von Behensäure; und eine Methylesterverbindung mit einer Hydroxylgruppe, die durch die Hydrierung eines pflanzlichen Öls erhalten wurde, ein.
  • Ein Wachs mit einer scharfen Molekulargewichtsverteilung, das dadurch erhalten wird, dass das vorstehend erwähnte Wachs einem Press-Ausschwitz-Verfahren (press sweating), einem Lösungsmittelverfahren, einem Rekristallisationsverfahren, einem Vakuumdestillationsverfahren, einem Extraktionsverfahren mit Gas im superkritischem Zustand oder einem Schmelzkristallisationsverfahren unterzogen wird, wird bevorzugt verwendet. Auch ein Wachs, aus dem Verunreinigungen, wie eine niedermolekulare feste Fettsäure, ein niedermolekularer fester Alkohol oder eine niedermolekulare feste Verbindung entfernt worden sind, wird bevorzugt verwendet.
  • Des Weiteren ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass ein Mittel zur Ladungseinstellung zugegeben wird, um den Toner so einzustellen, dass er ein Toner vom negativen Ladungstyp oder ein Toner vom positiven Ladungstyp wird. Spezielle Beispiele für das Mittel zur Einstellung einer negativen Ladung schließen ein: einen Metallkomplex aus einem Monoazofarbstoff, der in JP 41-20153 B , JP 42-27596 B , JP 44-6397 B , JP 45-26478 B beschrieben ist, oder ähnliches; Nitrohumussäure und Salze davon, die in JP 50-133838 A beschrieben sind; ein Farbstoff/Pigment, wie CI 14645 ; Metallkomplexe von Zn, Al, Co, Cr, Fe, Zr und ähnliches von Salicylsäure, Naphthoesäure, und Dicarbonsäure, wie in JP 55-42752 B , JP 58-41508 B , JP 58-7384 B , JP 59-7385 B beschrieben ist, und ähnliches; ein sulfoniertes Kupferphthalocyaninpigment, ein Styrololigomer mit einer darin eingeführten Nitrogruppe oder Halogen; und chloriertes Paraffin. Insbesondere ein Metallkomplex auf Azo-Basis, der durch die allgemeine Formel (I) wiedergegeben wird, und ein basischer organische Säure-Metall-Komplex, der durch die allgemeine Formel (II) wiedergegeben wird, die eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit aufweisen und eine Wirkung auf die Stabilität der Bilddichte und die Verringerung der Schleierbildung ausüben, sind bevorzugt.
    Figure 00300001
    (worin M für ein Metall im Koordinationszentrum steht, das Cr, Co, Ni, Mn, Fe, Ti oder Al ist. Ar ist eine Arylgruppe, wie eine Phenylgruppe oder eine Naphthylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann. In diesem Fall ist der Substituent eine Nitrogruppe, ein Halogen, eine Carboxylgruppe, eine Anilidgruppe, eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen. Jedes der X, X, Y und Y ist -O-, -CO-, -NH- oder -NR- (R ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen). A+ steht für Wasserstoff, ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Ammoniumion oder ein aliphatisches Ammoniumion.)
    Figure 00300002
    (worin M für ein Metall im Koordinationszentrum steht, das Cr, Co, Ni, Mn, Fe, Ti, Zr, Zn, Si, B oder Al ist. (B) steht für
    Figure 00300003
    (das einen Substituenten, wie eine Alkylgruppe, aufweisen kann),
    Figure 00310001
    (worin X für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Nitrogruppe steht) und
    Figure 00310002
    (worin R für ein Wasserstoffatom, eine C1- bis C18-Alkylgruppe, oder eine C2- bis C18-Alkenylgruppe steht).
  • A'+ steht für Wasserstoff, ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Ammoniumion oder ein aliphatisches Ammoniumion.
  • Z ist O-, oder
    Figure 00310003
  • Darunter ist der durch die Formel (I) wiedergegebene Metallkomplex vom Azo-Typ bevorzugter. Vor allem ist ein Eisenkomplex vom Azo-Typ, der durch die nachstehende Formel (III) oder (IV) wiedergegeben wird, in denen das Zentralmetall Fe ist, am bevorzugtesten.
    Figure 00320001
    (worin jedes der X2 und X3 für ein Wasserstoffatom, eine niedere Alkylgruppe, eine niedere Alkoxygruppe, eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom steht; jedes der k und k' für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht; jedes Y1 und Y3 für ein Wasserstoffatom, eine C1- bis C18-Alkylgruppe, eine C2- bis C18-Alkenylgruppe, eine Sulfonamidgruppe, eine Mesylgruppe, eine Sulfonsäuregruppe, eine Carbonsäureestergruppe, eine Hydroxylgruppe, eine C1- bis C18-Alkoxylgruppe, eine Acetylamingruppe, eine Benzoylgruppe, eine Aminogruppe oder ein Halogenatom steht; jedes l und l' für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht; jedes Y2 und Y4 für ein Wasserstoffatom oder eine Nitrogruppe steht (die vorstehenden X2 und X3, k und k', Y1 und Y3, l und l', und Y2 und Y4 können gleich oder voneinander verschieden sein); A''+ steht für ein Ammoniumion, ein Natriumion, ein Kaliumion, ein Wasserstoffion oder gemischte Ionen davon, und umfasst bevorzugt 75 bis 98 Mol-% eines Ammoniumions.)
    Figure 00330001
    (worin jedes der R1 bis R20 für Wasserstoff, Halogen oder eine Alkylgruppe steht; A+ für ein Ammoniumion, Natriumion, Kaliumion, Wasserstoffion oder gemischte Ionen davon steht.)
  • Anschließend werden als (1) bis (6) spezielle Beispiele für den durch die vorstehende Formel (III) wiedergegebenen Eisenkomplex vom Azo-Typ wiedergegeben.
  • Eisenkomplexverbindung (1) vom Azo-Typ
    Figure 00330002
  • Eisenkomplexverbindung (2) vom Azo-Typ
    Figure 00340001
  • Eisenkomplexverbindung (3) vom Azo-Typ
    Figure 00340002
  • Eisenkomplexverbindung (4) vom Azo-Typ
    Figure 00340003
  • Eisenkomplexverbindung (5) vom Azo-Typ
    Figure 00350001
  • Eisenkomplexverbindung (6) vom Azo-Typ
    Figure 00350002
  • Des Weiteren werden nachstehend als (7) bis (13) spezielle Beispiele für das durch die vorstehenden Formeln (I), (II) und (IV) wiedergegebene Mittel zur Ladungseinstellung wiedergegeben.
  • Eisenkomplexverbindung (7) vom Azo-Typ
    Figure 00360001
  • Eisenkomplexverbindung (8) vom Azo-Typ
    Figure 00360002
  • Figure 00370001
  • Eisenkomplexverbindung (13) vom Azo-Typ
    Figure 00370002
  • Diese Metallkomplexverbindungen können getrennt verwendet werden oder es können auch zwei oder mehrere Arten davon in Kombination verwendet werden. Was die Ladungsmenge des Toners angeht, so beträgt die Verwendungsmenge dieser Mittel zur Ladungseinstellung bevorzugt 0,1 bis 5,0 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes.
  • Andererseits werden nachstehend Materialien zur Einstellung des Toners in einen Toner vom positiven Ladungstyp angegeben. Durch Nigrosin modifizierte Materialien und Metallsalze von Fettsäure; quartäre Ammoniumsalze, wie Tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonat, und Tetrabutylammoniumtetrafluoroborat und Oniumsalze, wie Phosphonium, die Entsprechungen davon sind, und Lackfarben davon; Triphenylmethan-Farbstoffe und Lackfarben (Beispiele für Lackaktivierungsmittel schließen Wolframatophosphorsäure, Molybdatophosphorsäure, Wolframatomolybdatophosphorsäure, Tannin, Laurinsäure, Gallussäure, Hexacyanoferrat(III), und Hexacyanoferrat(II) ein); Metallsalze höherer Fettsäuren; Diorganozinnoxide, wie Dibutylzinnoxid, Dioctylzinnoxid, und Dicyclohexylzinnoxid; und Diorganozinnborate, wie Dibutylzinnborat, Dioctylzinnborat und Dicyclohexylzinnborat, können angeführt werden. Sie können getrennt verwendet werden oder es können auch zwei oder mehrere Arten davon in Kombination verwendet werden.
  • Des Weiteren ist es bevorzugt, dass ein feines anorganisches Pulver oder ein feines hydrophobes anorganisches Pulver mit dem Toner der Erfindung gemischt wird. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass feines Siliciumdioxidpulver zu den als Toner zu verwendenden Tonerteilchen gegeben wird.
  • Als das in der Erfindung verwendete feine Siliciumdioxidpulver kann trockenes Siliciumdioxid, das als Siliciumdioxid vom Trocken-Typ oder Kieselpuder (fumed silica) bezeichnet wird und durch die Oxidation einer Siliciumhalogenidverbindung in der Dampfphase erzeugt wurde, und so genanntes nasses Siliciumdioxid, das aus Wasserglas oder ähnlichem erzeugt wurde, eingesetzt werden. Das trockene Siliciumdioxid, das eine kleine Anzahl Silanolgruppen auf seiner Oberfläche und im Inneren trägt und wenig Produktionsrückstände erzeugt, ist bevorzugt.
  • Des Weiteren wird das in der Erfindung verwendete feine Siliciumdioxidpulver bevorzugt so behandelt, dass es hydrophob wird. Das feine Siliciumdioxidpulver wird durch eine chemische Behandlung mit einer organischen Siliciumverbindung, die mit dem feinen Siliciumdioxidpulver reagiert oder es physikalisch adsorbiert, hydrophob gemacht. Nachstehend ist ein bevorzugtes Verfahren angegeben: nachdem ein trockenes feines Siliciumdioxidpulver, das durch die Oxidation einer Siliciumhalogenidverbindung in der Dampfphase erzeugt wurde, mit einer Silanverbindung behandelt wurde oder zur gleichen Zeit, zu der das trockene feine Siliciumdioxidpulver mit einer Silanverbindung behandelt wird, wird das feine trockene Siliciumdioxidpulver mit einer organischen Siliciumverbindung, wie Silikonöl, behandelt.
  • Beispiele für die in dem Hydrophobierungsverfahren verwendete Silanverbindung schließen Hexamethyldisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorsilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, Brommethyldimethylchlorsilan, α-Chlorethyltrichlorsilan, β-Chlorethyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Triorganosilanmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, Tri organosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan, Dimethylethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan und 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan ein.
  • Als die organische Siliciumverbindung kann Silikonöl angeführt werden. Ein bevorzugt verwendetes Silikonöl ist ein Silikonöl, das eine Viskosität von angenähert 3 × 10–5 bis 1 × 10–3 m2/sec bei 25°C aufweist. Beispielsweise sind Dimethylsilikonöl, Methylwasserstoffsilikonöl, Methylphenylsilikonöl, α-methylstyrol-modifiziertes Silikonöl, Chlorphenylsilikonöl, fluor-modifiziertes Silikonöl und ähnliches bevorzugt.
  • Als ein Verfahren zur Behandlung mit Silikonöl können zum Beispiel feines Siliciumdioxidpulver, das mit einer Silanverbindung behandelt wurde, und Silikonöl direkt unter Anwendung eines Mischers, wie eines Henschel-Mischers gemischt werden, oder Silikonöl kann auf Siliciumdioxid als Trägermaterial injiziert werden. Oder aber Silikonöl wird in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder dispergiert und mit feinem Siliciumdioxidpulver als Trägermaterial gemischt, und das Lösungsmittel wird entfernt.
  • In dem Toner der Erfindung können, falls erforderlich, andere externe Additive als feines Siliciumdioxidpulver zu den Tonerteilchen gegeben werden.
  • Beispiele für die externen Additive schließen feine Harzteilchen und feine anorganische Teilchen ein, die als Füllzusatzmittel, Mittel zur Verleihung von Elektroleitfähigkeit, Mittel zur Verleihung von Fließvermögen, Antibackmittel, Schmiermittel, Abrasivmittel und ähnliches fungieren.
  • Beispielsweise sind Schmiermittel, wie Polyethylenfluorid, Zinkstearat und Polyvinylidenfluorid bevorzugt. Darunter ist Polyvinylidenfluorid bevorzugt. Abrasivmittel, wie Ceroxid, Siliciumcarbid, und Strontiumtitanat sind bevorzugt. Darunter ist Strontiumtitanat bevorzugt. Beispielsweise ist ein Mittel zur Verleihung von Fließvermögen, wie Titanoxid oder Aluminiumoxid, bevorzugt. Darunter ist ein hydrophobes Mittel bevorzugt. Ein Antibackmittel oder ein Mittel zur Verleihung von Elektroleitfähigkeit, wie Ruß, Zinkoxid, Antimonoxid oder Zinnoxid, und ein feines weißes Pulver und ein feines schwarzes Pulver mit umgekehrter Polarität können in kleiner Menge als Entwicklungsverstärker verwendet werden.
  • Das feine anorganische Pulver oder das feine hydrophobe anorganische Pulver, das mit den Tonerteilchen gemischt werden soll, wird bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 5 Massenteilen (bevorzugt 0,1 bis 3 Massenteilen), bezogen auf 100 Massenteilen der Tonerteilchen, verwendet.
  • Um den Toner der Erfindung herzustellen, wird eine Mischung verwendet, die mindestens ein Bindemittelharz, ein magnetisches Eisenoxid und ein Farbmittel als Material enthält. Zusätzlich werden ein Mittel zur Ladungseinstellung, andere Additive und ähnliches verwendet, falls erforderlich. Diese Materialien werden mittels eines Mischers, wie eines Henschel-Mischers oder einer Kugelmühle, sorgfältig gemischt, geschmolzen, homogenisiert und unter Anwendung eines Wärmekneters, wie einer Walze, eines Kneters oder eines Extruders, geknetet, um die Harze ineinander zu lösen, und ein Pigment oder ein Farbstoff wird in der Mischung dispergiert oder gelöst, gefolgt von einer Verfestigung mittels Abkühlens. Danach wird die resultierende Mischung zerkleinert, klassiert und ähnliches, um einen Toner zu erhalten.
  • Beispiele für den Mischer schließen ein: Henschel mixer (von Mitsui Mining Co., Ltd. hergestellt); Super mixer (von Kawata MFG Co, Ltd. hergestellt); Riboconne (von Okawara MFG Co., Ltd. hergestellt); Nauta mixer, Turbulizer mixer und Cycromix (von Hosokawa Micron Co., Ltd. hergestellt); Spiral pin mixer (von Pacific Machinery & Engineering Co., Ltd. hergestellt); und Redige mixer (von Matsubco Co., Ltd. hergestellt). Beispiele für den Kneter schließen ein: KRC kneader (von Kurimoto Ironworks Co., Ltd. hergestellt); Buss-Co-Kneader (von BUSS Co., Ltd. hergestellt); TEM-Extruder (von Toshiba Machine Co., Ltd. hergestellt); TEX biaxial kneader (von Japan Steel Works Co., Ltd. hergestellt); PCM kneader (von Ikegai Steelworks Co., Ltd. hergestellt); Three roll mill, Mixing roll mill und Kneader (von Inoue MFG Ltd. hergestellt); Kneadex (von Mitsui Mining Co., Ltd. hergestellt); MS type pressuring kneader und Kneadaruder (von Moriyama MFG Co., Ltd. hergestellt); und Banbury mixer (von Kobe Steel Co., Ltd. hergestellt). Beispiele für die Pulverisiermühle schließen ein: Counter jet mill, Micro jet mill und Inomizer (von Hosokawa Micron Co., Ltd. hergestellt); IDS type mill, und PJM jet pulverizer (von Japan Pneumatic Co., Ltd. hergestellt); Crossjet Mill (von Kurimoto Ironworks Co., Ltd. hergestellt); Urumax (von Nisso Engineering Co., Ltd. hergestellt); SK Jet-O-Mill (von Seisin Enterprise Co., Ltd. hergestellt); Cliptron (von Kawasaki Heavy Industries hergestellt); Turbo Mill (von Turbo Kogyou Co., Ltd. hergestellt); und Super rotor (von Nissin Engineering Co., Ltd. hergestellt). Beispiele für den Klassierer schließen ein: Classiel, Micron Classifier und Spedic Classifier (von Seisin Enterprises Co., Ltd. hergestellt); Turbo Classifier (von Nisshin Engineering Co., Ltd. hergestellt); Micron separator, Turboplex (ATP) und TSP Separator (von Hosokawa Micron Co., Ltd. hergestellt); Elbow-Jet (von Nittetsu Mining Co., Ltd. hergestellt); Dispersion Separator (von Japan Pneumatic Co., Ltd. hergestellt); und YM Microcut (von Yasukawa Electric Co., Ltd. hergestellt). Beispiele für die Siebvorrichtung zum Sieben grober Teilchen schließen ein: Ultra Sonic (von Koei MFG Co., Ltd. hergestellt); Resona Sieve und Gyro Sifter (von Tokujyu Kousakusho Co., Ltd. hergestellt); Vibrasonic System (von Dalton Co., Ltd. hergestellt); Soniclean (von Sintokogio Co., Ltd. hergestellt); Turbo Screener (von Turbo Kogyo Co., Ltd. hergestellt); Micro Sifter (von Makino MFG Co., Ltd. hergestellt); und Circular Oscillation Screens.
  • Beispiele
  • Die Grundstruktur und Merkmale der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben. Nachstehend wird die Erfindung genauer auf Grundlage von Beispielen beschrieben. Die Ausführungsformen der Erfindung sind jedoch nicht auf die nachstehende Beschreibung beschränkt. Mit dem Begriff "Teil" sind in den Beispielen "Massenteile" gemeint. Tabelle 1 zeigt die in den Beispielen verwendeten Harze. Tabelle 2 zeigt Wachse. Tabelle 3 zeigt magnetisches Eisenoxid. Das Styrolharz wurde mittels Lösungspolymerisation synthetisiert und das Polyesterharz wurde mittels Dehydratation und Kondensation synthetisiert. Das magnetische Eisenoxid wurde wie nachstehend beschrieben hergestellt.
  • (Herstellungsbeispiel 1 von magnetischem Eisenoxid)
  • Natriumsilicat wurde so zu einer wässrigen Eisen(II)-sulfatlösung gegeben, dass der Gehalt an dem Siliciumelement 0,48%, bezogen auf den Gehalt des Eisenelements, betrug. Danach wurde eine wässrige Natriumhydroxidlösung mit der Lösung gemischt, um eine wässrige Lösung herzustellen, die Eisen(II)-hydroxid enthielt. Luft wurde in die resultierende wässrige Lösung geblasen, während ihr pH-Wert auf 10 eingestellt wurde. Bei 80°C bis 90°C wurde eine Oxidations reaktion durchgeführt, wodurch eine Aufschlämmungsflüssigkeit hergestellt wurde, in der ein Keimkristall erzeugt wurde.
  • Nachdem die Erzeugung des Keimkristalls bestätigt wurde, wurde des Weiteren auf geeignete Weise eine wässrige Eisen(II)-sulfatlösung zu der Aufschlämmungsflüssigkeit gegeben. Danach wurde Luft in die resultierende Mischung geblasen, während der pH-Wert der Aufschlämmungsflüssigkeit auf 10 eingestellt wurde, wodurch eine Oxidationsreaktion erfolgte. Während dieser Umsetzung, wobei die Konzentration des nicht-umgesetzten Eisen(II)-hydroxids und das Verhältnis des Voranschreitens der Umsetzung geprüft wurden, wurde Zinksulfat auf geeignete Weise zu der Mischung gegeben. Des Weiteren wurde der pH-Wert der wässrigen Lösung in Stufen eingestellt, wie auf 9 auf der Anfangsstufe der Umsetzung, auf 8 auf der mittleren Stufe der Umsetzung und auf 6 auf der Endstufe der Umsetzung, wodurch die Verteilung des Metallelements in dem magnetischen Eisenoxid gesteuert wurde und die Oxidationsreaktion vervollständigt wurde.
  • Das erzeugte magnetische Eisenoxid wurde mittels Filtration gemäß einem herkömmlichen Verfahren gewaschen und getrocknet. Primärteilchen des resultierenden magnetischen Eisenoxids wurden aggregiert, um ein Aggregat zu bilden. Das Aggregat des magnetischen Eisenoxids wurde unter Anwendung eines Mixmerers einer Druckkraft und einer Scherkraft ausgesetzt, um das Aggregat zu zerbrechen, wodurch das magnetische Eisenoxid in Primärteilchen umgewandelt wurde, und die Oberfläche eines jeden magnetischen Eisenoxids wurde geglättet. Auf diese Weise wurde das magnetische Eisenoxid 1 mit den in Tabelle 3 gezeigten Merkmalen erhalten.
  • (Herstellungsbeispiel 2 von magnetischem Eisenoxid)
  • Das magnetische Eisenoxid 2 mit den in Tabelle 3 gezeigten physikalischen Eigenschaften wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 erhalten, außer dass die zugegebenen Mengen an Natriumsilicat und Zinksulfat verändert wurden, und Aluminiumsulfat zugegeben wurde.
  • (Herstellungsbeispiele 3 bis 5 von magnetischem Eisenoxid)
  • Die magnetischen Eisenoxide 3 bis 5 mit den in Tabelle 3 gezeigten physikalischen Eigenschaften wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 1 erhalten, außer dass die zugegebenen Mengen an Natriumsilicat und Zinksulfat verändert wurden.
  • (Herstellungsbeispiel 6 von magnetischem Eisenoxid)
  • Natriumsilicat wurde so zu einer wässrigen Eisen(II)-sulfatlösung gegeben, dass der Gehalt an dem Siliciumelement 0,40%, bezogen auf den Gehalt des Eisenelements, betrug. Danach wurde eine wässrige Natriumhydroxidlösung mit der Lösung gemischt, um eine wässrige Lösung herzustellen, die Eisen(II)-hydroxid enthielt. Luft wurde in die resultierende wässrige Lösung geblasen, während ihr pH-Wert auf 10 eingestellt wurde. Bei 80°C bis 90°C wurde eine Oxidationsreaktion durchgeführt, wodurch eine Aufschlämmungsflüssigkeit hergestellt wurde, in der ein Keimkristall erzeugt wurde.
  • Nachdem die Erzeugung des Keimkristalls bestätigt wurde, wurde des Weiteren auf geeignete Weise eine wässrige Eisen(II)-sulfatlösung zu der Aufschlämmungsflüssigkeit gegeben. Danach wurde Luft in die resultierende Mischung geblasen, während der pH-Wert der Aufschlämmungsflüssigkeit auf 10 eingestellt wurde, wodurch eine Oxidationsreaktion erfolgte. Während dieser Umsetzung, wobei die Konzentration des nicht-umgesetzten Eisen(II)-hydroxids und das Verhältnis des Voranschreitens der Umsetzung geprüft wurden, wurde Zinksulfat auf geeignete Weise zu der Mischung gegeben. Des Weiteren wurde der pH-Wert der wässrigen Lösung auf 8 eingestellt, um die Oxidationsreaktion zu vervollständigen.
  • Das erzeugte magnetische Eisenoxid wurde mittels Filtration gemäß einem herkömmlichen Verfahren gewaschen und getrocknet. Primärteilchen des resultierenden magnetischen Eisenoxids wurden aggregiert, um ein Aggregat zu bilden. Das Aggregat des magnetischen Eisenoxids wurde unter Anwendung eines Mixmerers einer Druckkraft und einer Scherkraft ausgesetzt, um das Aggregat zu zerbrechen, wodurch das magnetische Eisenoxid in Primärteilchen umgewandelt wurde, und die Oberfläche eines jeden magnetischen Eisenoxids wurde geglättet. Auf diese Weise wurde das magnetische Eisenoxid 6 mit den in Tabelle 3 gezeigten Merkmalen erhalten.
  • (Herstellungsbeispiel 7 von magnetischem Eisenoxid)
  • Das magnetische Eisenoxid 7 mit den in Tabelle 3 gezeigten physikalischen Eigenschaften wurde auf die gleiche Weise wie in Herstellungsbeispiel 6 erhalten, außer dass die zugegebenen Mengen an Natriumsilicat und Zinksulfat verändert wurden.
  • (Herstellungsbeispiel 8 von magnetischem Eisenoxid)
  • Eine wässrige Natriumhydroxidlösung wurde mit einer wässrigen Eisen(II)-sulfatlösung gemischt, um eine wässrige Lösung herzustellen, die Eisen(II)-hydroxid enthielt. Luft wurde in die resultierende wässrige Lösung geblasen, während ihr pH-Wert auf 10 eingestellt wurde. Bei 80°C bis 90°C wurde eine Oxidationsreaktion durchgeführt, wodurch eine Aufschlämmungsflüssigkeit hergestellt wurde, in der ein Keimkristall erzeugt wurde.
  • Nachdem die Erzeugung des Keimkristalls bestätigt wurde, wurde des Weiteren auf geeignete Weise eine wässrige Eisen(II)-sulfatlösung zu der Aufschlämmungsflüssigkeit gegeben. Danach wurde Luft in die resultierende Mischung geblasen, während der pH-Wert der Aufschlämmungsflüssigkeit auf 10 eingestellt wurde, wodurch eine Oxidationsreaktion erfolgte. Während dieser Umsetzung, wobei die Konzentration des nicht-umgesetzten Eisen(II)-hydroxids und das Verhältnis des Voranschreitens der Umsetzung geprüft wurden, wurde Zinksulfat auf geeignete Weise zugegeben. Des Weiteren wurde, während der pH-Wert der wässrigen Lösung auf 8 eingestellt wurde, die Oxidationsreaktion zunächst beendet. Danach wurde Natriumsilicat so zu einer wässrigen Eisen(II)-sulfatlösung gegeben, dass der Gehalt an dem Siliciumelement 1,10% betrug, bezogen auf das Eisenelement, um eine wässrige Lösung herzustellen. Diese wässrige Lösung wurde zu der vorstehend erwähnten Reaktionsaufschlämmung gegeben, und der pH-Wert der wässrigen Lösung wurde auf 8 eingestellt, um die Oxidationsreaktion zu vervollständigen.
  • Das erzeugte magnetische Eisenoxid wurde mittels Filtration gemäß einem herkömmlichen Verfahren gewaschen und getrocknet. Primärteilchen des resultierenden magnetischen Eisenoxids wurden aggregiert, um ein Aggregat zu bilden. Das Aggregat des magnetischen Eisenoxids wurde unter Anwendung eines Mixmerers einer Druckkraft und einer Scherkraft ausgesetzt, um das Aggregat zu zerbrechen, wodurch das Aggregat in Primärteilchen umgewandelt wurde, und die Oberfläche eines jeden magnetischen Eisenoxids wurde geglättet. Auf diese Weise wurde das magnetische Eisenoxid 8 mit den in Tabelle 3 gezeigten Merkmalen erhalten. [Tabelle 1] Bindemittelharz
    Monomerzusammensetzung Zusammensetzungsverhältnis Tg Mw/Mn Säurezahl (mgKOH/g)
    Bindemittelharz A Styrol n-Butylacrylat Mono-n-butylmaleat Divinylbenzol 78,0 Teile 20,0 Teile 1,5 Teile 0,5 Teile 59°C 27,4 3,5
    Bindemittelharz B Styrol n-Butylacrylat Mono-n-butylmaleat Divinylbenzol 74,5 Teile 20,0 Teile 5,0 Teile 0,5 Teile 61°C 23,1 14,2
    Bindemittelharz C PO-BPA EO-BPA TPA TMA 70 Mol 30 Mol 90 Mol 40 Mol 57°C 17,6 18
    Bindemittelharz D PO-BPA EO-BPA FA TMA 61 Mol 26 Mol 43 Mol 17 Mol 58°C 30,3 30
    Bindemittelharz E PO-BPA EO-BPA TPA TMA APA 70 Mol 33 Mol 28 Mol 30 Mol 38 Mol 57°C 25,5 22
    Bindemittelharz F EO-BPA TPA TMA SA 90 Mol 70 Mol 27 Mol 27 Mol 58°C 18,9 42
    • EO-BPA:
    Bisphenol A-EO-Addukt
    PO-BPA:
    Bisphenol A-PO-Addukt
    TPA:
    Terephthalsäure
    TMA:
    Trimellithsäureanhydrid
    FA:
    Fumarsäure
    APA:
    Adipinsäure
    SA:
    Dodecenylbernsteinsäure
    [Tabelle 2] Wachs
    Zusammensetzung Schmelzpunkt (°C)
    Wachs a Polypropylenwachs 140
    Wachs e Polyethylenwachs 100
    Wachs c Paraffinwachs 73
    Wachs d Fischer-Tropsch-Wachs 110
    Wachs b Höheres Alkoholwachs 100
    Figure 00500001
    (Beispiel 1)
    Bindemittelharz C 100 Teile
    Magnetisches Eisenoxid 1 90 Teile
    Wachs b 4 Teile
    Mittel C zur Ladungseinstellung 2 Teile
  • Die vorstehend erwähnte Mischung wurde mittels eines Doppelextruders (twin extruder), der auf 140°C erwärmt wurde, schmelzgeknetet. Danach wurde die abgekühlte geknetete Mischung mit einer Hammermühle grob zerkleinert. Die grob zerkleinerte Mischung wurde mit einer Strahlmühle fein zerkleinert. Das so erhaltene fein zerkleinerte Pulver wurde mittels eines Windsichters mit festen Wänden klassiert, um ein klassiertes Pulver zu erzeugen. Des Weiteren wurden mittels einer Klassierung unter Einsatz einer Mehrfachtrennungsklassierung (multi-division classification) (Elbow Jet Classifier, von Nittetsu Mining Co., Ltd hergestellt) unter Nutzung des Coanda-Effekts zur selben Zeit ultrafeines Pulver und grobes Pulver aus dem so erhaltenen klassierten Pulver sorgfältig entfernt, wodurch negativ geladene magnetische Tonerteilchen mit einem Gewichtsmittel der Teilchengröße (D4) von 6,7 μm erhalten wurden.
  • Danach wurden 1,2 Teile eines feinen hydrophoben Siliciumdioxidpulvers mit einer Methanol-Benetzbarkeit von 80% und einer spezifischen BET-Oberfläche von 120 m2/g, das so mit 15 Massen-% Hexamethyldisilazan und 15 Massen-% Dimethylsilikon behandelt worden war, dass es hydrophob war, und 1,0 Teile Strontiumtitanat extern mit 100 Teilen der so erhaltenen Tonerteilchen gemischt, wodurch der Toner 1 hergestellt wurde.
  • Tabelle 4 zeigt die Vorgaben bzw. Vorschrift für die innere Zugabe des Toners.
  • Der Toner 1 wurde unter der Bedingung, dass ein im Handel erhältlicher LBP-Drucker (LBP-950, von Canon Inc. hergestellt) so umgebaut wurde, dass er eine Druckgeschwindigkeit vom 1,5fachen derjenigen vor dem Umbau aufwies, in Umgebungen von 15°C und 10% RF, 23°C und 60% RF, und 30°C und 80% RF einem Drucktest mit 20.000 Blatt unterzogen.
  • Die Bilddichte wurde dadurch erhalten, dass ein Bild mit einer Seite von 5 mm unter Verwendung eines SPI-Filters mit einem Macbeth-Densitometers (von Macbeth Co. hergestellt) einer Messung der Dichte bei Reflexion unterzogen wurde. Die Schleierbildung wurde unter Verwendung eines Reflexionsdensitometers (Reflectmeter model TC-6DS, von Tokyo Denshoku Co. Ltd. hergestellt) gemessen und die Schleierbildung wurde mit Ds-Dr als Ausmaß bzw. Betrag der Schleierbildung beurteilt, wobei Ds für den schlechtesten Wert der Reflexionsdichte des weißen Bereichs nach der Bilderzeugung steht, und Dr für die mittlere Reflexionsdichte des Übertragungsmaterials vor der Bilderzeugung steht. Ein kleinerer numerischer Wert zeigt eine bessere Unterdrückung der Schleierbildung an. Diese Beurteilungen wurden auf der Anfangsstufe, nach einer Dauer von 20.000 Blatt, und nach einem eintägigen Stehen lassen der Vorrichtung im Freien durchgeführt.
  • Die Verbrauchsmenge des Toners wurde wie nachstehend erhalten. Unter Verwendung der vorstehend erwähnten Vorrichtung für einen Abbildungstest erfolgte ein Bedrucken von 1.000 Blatt bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C, 60% RF). Danach erfolgte, die Linienbreite des latenten Bildes wurde auf 420 μm mit einem 10-Punkt Horizontallinienmuster aus 600 dpi eingestellt, ein Bedrucken mit einem Druckanteil von 4% von 5.000 Blatt mit A4-Größe, und die Verbrauchsmenge des Toners wurde aus der Änderung der Tonermenge in dem Entwickler ermittelt.
  • Der Anstieg der Ladungsmenge wurde in Übereinstimmung mit der Durchführung eines intermittierenden Drucktests beurteilt. In dem Drucktest erfolgte das bildliche Darstellen eines horizontalen Linienmusters, in dem 4-Punkt-Horizontallinien alle 176 Punktabstände gedruckt wurden, mit einer Geschwindigkeit pro Blatt von 10 Sekunden in einer Umgebung von 15°C und 10% RF unter Anwendung einer Bilderzeugungsvorrichtung, die durch den Umbau des Laserdruckers LBP-1760 erhalten wurde, der von Canon Inc. hergestellt worden war, um seine Druckgeschwindigkeit von 16 Blatt/Minute auf 24 Blatt/Minute zu erhöhen. Anschließend wurde ein Bild mit einer Seite von 5 mm von dem 1ten, 3ten, 7ten, 15ten, 50ten und 100ten Blatt als Probe genommen und jede Bilddichte gemessen. Es wird angenommen, dass der Anstieg der Ladungsmenge umso schneller erfolgt, wenn von den frühen Druck- bzw. Abbildungsseiten eine hohe Bilddichte erhalten wird.
  • Die Bildqualität wurde wie nachstehend beurteilt. Ein bildliches Darstellen von isolierten 1-Punkt-Mustern aus 1200 dpi wurde bei Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C, 60% RF) unter Anwendung einer Bilderzeugungsvorrichtung durchgeführt, die durch den Umbau des Laserdruckers LBP-1760 erhalten wurde, der von Canon Inc. hergestellt worden war, um seinen Druckmodus von 16 Blatt/Minute auf 24 Blatt/Minute zu verändern, und das Bild wurde mit einem optischen Mikroskop betrachtet, um die Punktreproduzierbarkeit zu beurteilen. Die Beurteilungsstandards waren wie folgt:
    • A:
    der Toner erstreckt sich überhaupt nicht über das latente Bild hinaus und die Punkte werden vollständig reproduziert.
    B:
    eine kleine Menge des Toners erstreckt sich über das latente Bild hinaus.
    C:
    eine große Menge des Toners erstreckt sich über das latente Bild hinaus.
  • Die Streifen- bzw. Schweifbildung wurde wie nachstehend beurteilt. Das bildliche Darstellen eines Musters, in dem 4-Punkt-Horizontallinien in einem 20-Punkt-Abstand gedruckt wurden, erfolgte unter Anwendung der Drucktestvorrichtung, und die Zahl der Schweifbildungen auf einer Linie wurde ermittelt. Die Beurteilungsstandards waren wie folgt:
    • A:
    keine Schweifbildung
    B:
    weniger als 3
    C:
    3 bis weniger als 7
    D:
    7 bis weniger als 15
    E:
    15 oder mehr
  • (Beispiele 2 bis 7, Vergleichsbeispiele 1 bis 3)
  • Die Toner 2 bis 10 wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 in Übereinstimmung mit den in Tabelle 4 gezeigten Vorgaben hergestellt, und dem gleichen Test wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Tabellen 5 bis 9 zeigen die Testergebnisse.
  • Figure 00550001
  • Die in Tabelle 4 gezeigten Mittel zur Ladungseinstellung, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wurden, sind nachstehend wiedergegeben. Mittel A zur Ladungseinstellung
    Figure 00560001
    Mittel B zur Ladungseinstellung
    Figure 00560002
    Mittel C zur Ladungseinstellung
    Figure 00560003
    [Tabelle 5] Ergebnisse der Beurteilungen eines jeden Toners in einer Umgebung hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (30°C, 80% RF)
    Am Anfang Nach 20.000 Blatt Nach dem Stehenlassen
    Bilddichte Schleierbildung Bilddichte Schleierbildung Bilddichte Schleierbildung
    Beispiel 1 1,47 1,1 1,45 1,3 1,44 1,2
    Beispiel 2 1,41 1,3 1,40 1,5 1,39 1,8
    Beispiel 3 1,44 2,1 1,41 2,5 1,37 2,5
    Beispiel 4 1,45 0,9 1,44 1,1 1,43 1,1
    Beispiel 5 1,46 2,1 1,45 2,3 1,44 2,2
    Beispiel 6 1,44 1,0 1,42 1,2 1,39 1,2
    Beispiel 7 1,44 2,0 1,40 2,3 1,36 2,0
    Vergleichsbeispiel 1 1,42 1,9 1,40 2,3 1,25 2,0
    Vergleichsbeispiel 2 1,27 2,5 1,20 2,8 1,15 2,9
    Vergleichsbeispiel 3 1,38 2,3 1,33 2,5 1,21 2,4
    [Tabelle 6] Ergebnisse der Beurteilungen eines jeden Toners in einer Umgebung mit Raumtemperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C, 60% RF)
    Am Anfang Nach 20.000 Blatt Nach dem Stehen lassen Tonerverbrauch (mg/Blatt)
    Bilddichte Schleierbildung Bilddichte Schleierbildung Bilddichte Schleierbildung
    Bsp. 1 1,47 1,9 1,45 2,3 1,43 2,4 38
    Bsp. 2 1,40 2,2 1,40 2,5 1,39 2,6 41
    Bsp. 3 1,39 1,9 1,38 2,4 1,38 2,4 36
    Bsp. 4 1,43 1,0 1,41 1,2 1,41 1,4 42
    Bsp. 5 1,42 2,5 1,40 2,9 1,40 2,9 35
    Bsp. 6 1,41 1,4 1,39 1,5 1,38 1,6 40
    Bsp. 7 1,42 2,8 1,41 3,3 1,40 3,1 37
    Vgl.-Bsp. 1 1,40 3,6 1,38 4,5 1,35 4,5 48
    Vgl.-Bsp. 2 1,25 2,7 1,20 3,3 1,16 3,5 23
    Vgl.-Bsp. 3 1,39 2,7 1,37 3,0 1,33 4,7 47
    [Tabelle 7] Ergebnisse der Beurteilungen eines jeden Toners in einer Umgebung tiefer Temperatur und geringer Feuchtigkeit (15°C, 10% RF)
    Am Anfang Nach 20.000 Blatt Nach dem Stehen lassen
    Bilddichte Schleierbildung Bilddichte Schleierbildung Bilddichte Schleierbildung
    Beispiel 1 1,49 2,0 1,48 2,3 1,47 2,3
    Beispiel 2 1,41 2,3 1,42 2,8 1,40 2,7
    Beispiel 3 1,39 2,1 1,44 2,9 1,37 2,5
    Beispiel 4 1,45 1,1 1,45 1,2 1,44 1,1
    Beispiel 5 1,40 2,9 1,37 3,1 1,36 3,0
    Beispiel 6 1,44 1,5 1,42 2,5 1,42 2,5
    Beispiel 7 1,43 3,0 1,42 3,3 1,41 3,2
    Vergleichsbeispiel 1 1,41 3,8 1,42 4,5 1,37 4,5
    Vergleichsbeispiel 2 1,25 3,0 1,20 3,3 1,18 3,5
    Vergleichsbeispiel 3 1,38 3,5 1,33 4,0 1,26 4,1
    [Tabelle 8] Beurteilung des Anstiegs der Ladungsmenge
    In einer Umgebung tiefer Temperatur und geringer Feuchtigkeit (15°C, 10% RF)
    1. Blatt 3. Blatt 7. Blatt 15. Blatt 50. Blatt 100. Blatt
    Bsp. 1 1,45 1,42 1,40 1,44 1,48 1,49
    Bsp. 2 1,42 1,35 1,35 1,37 1,39 1,40
    Bsp. 3 1,40 1,35 1,33 1,37 1,39 1,41
    Bsp. 4 1,43 1,44 1,42 1,45 1,45 1,45
    Bsp. 5 1,41 1,38 1,37 1,39 1,40 1,40
    Bsp. 6 1,45 1,37 1,39 1,41 1,42 1,44
    Bsp. 7 1,43 1,40 1,37 1,37 1,38 1,39
    Vgl.-bsp. 1 1,40 1,32 1,35 1,35 1,38 1,39
    Vgl.-bsp. 2 1,26 1,15 1,15 1,13 1,15 1,16
    Vgl.-bsp. 3 1,35 1,30 1,30 1,36 1,33 1,33
    [Tabelle 9] Beurteilung der Bildqualität
    Reproduzierbarkeit wenziger Punkte Schweifbildung
    Beispiel 1 A A
    Beispiel 2 A B
    Beispiel 3 B C
    Beispiel 4 A A
    Beispiel 5 B C
    Beispiel 6 A B
    Beispiel 7 B C
    Vergleichsbeispiel 1 C E
    Vergleichsbeispiel 2 C E
    Vergleichsbeispiel 3 C D
  • Um einen Toner zur Verfügung zu stellen, der mindestens ein Bindemittelharz und magnetisches Eisenoxid einschließt, in dem das magnetische Eisenoxid 0,1 bis 2,0 Massen-% Si enthält, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, und 0,1 bis 4,0 Massen-% Zn enthält, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, ist die Konzentration der Si-Atome 12,50 bis 17,50%, ist die Konzentration der Fe-Atome 70,00 bis 85,00% und ist die Konzentration der Zn-Atome 1,00 bis 7,00% auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, gemessen mittels Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS); und das Zn/Si-Verhältnis ist 0,05 bis 0,5, das Fe/Si-Verhältnis ist 3,00 bis 7,00, und das Fe/Zn-Verhältnis ist 10,00 bis 70,00 auf der äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids. Als Ergebnis kann ein magnetischer Toner erhalten werden, in dem der Anstieg der Ladungsmenge des Toners schnell erfolgt, selbst nach einer Langzeitverwendung keine Verschlechterung der Bildqualität und keine Verringerung der Bilddichte verursacht wird, und der eine ausgezeichnete Umweltstabilität aufweist.

Claims (4)

  1. Magnetischer Toner mit wenigstens einem Bindeharz und einem magnetischen Eisenoxid, wobei das magnetische Eisenoxid Si in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, und Zn in einer Menge von 0,1 bis 4,0 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, enthält, auf einer äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids, gemessen durch eine Röntgenstrahlphotoelektronenspektroskopie (XPS), ist eine Konzentration an Si-Atomen 12,50 bis 17,50%, ist eine Konzentration an Fe-Atomen 70,00 bis 85,00%, und ist eine Konzentration an Zn-Atomen 1,00 bis 7,00%, und auf einer äußersten Oberfläche des magnetischen Eisenoxids ist ein Zn/Si-Verhältnis 0,05 bis 0,5, ein Fe/Si-Verhältnis ist 3,00 bis 7,00, und ein Fe/Zn-Verhältnis ist 10,00 bis 70,00.
  2. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei der magnetische Toner Si in einer Menge von 0,3 bis 1,8 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, und Zn in einer Menge von 0,1 bis 4,0 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, enthält.
  3. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das magnetische Eisenoxid Zn in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Massen-%, bezogen auf das magnetische Eisenoxid, enthält.
  4. Magnetischer Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz Polyesterharz mit einem Säurewert von 1 bis 100 mgKOH/g ist.
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