DE10120010B4

DE10120010B4 - Elektrophotographischer Toner, Verfahren zu seiner Herstellung, elektrophotographischer Entwickler sowie Abbildungsverfahren

Info

Publication number: DE10120010B4
Application number: DE10120010A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Minamiashigara Daimon; Norihito Minamiashigara Fukushima; Takashi Minamiashigara Imai; Manabu Minamiashigara Serizawa; Hirokazu Minamiashigara Hamano; Masanori Minamiashigara Ichimura
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: KR20020005403A; JP3945153B2; CN1332393A; DE10120010A1; US20020018952A1; JP2002082485A; CN1191506C; KR100452777B1; US6582869B2

Abstract

Elektrophotographischer Toner, enthaltend ein Bindemittelharz und ein Färbemittel, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente enthält und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die wie folgt in Formel 1 definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1worin M die Esterdichte bezeichnet, K die Anzahl der Estergruppen in einem Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Toner, der in elektrophotographischen Vorrichtungen verwendet wird, die ein elektrophotographisches Verfahren verwenden, wie z. B. Kopierer, Drucker, Faxgeräte, ein Verfahren zu seiner Herstellung, einen elektrophotographischen Entwickler und ein Abbildungsverfahren.
Wie in der Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung (JP-B) Nr. 42-23910 beschrieben sind eine Vielzahl von Verfahren als elektrophotographische Verfahren bekannt. Im allgemeinen wird ein latentes Bild durch eine von verschiedenen Einrichtungen auf der Oberfläche eines Photorezeptors (Aufnahmematerial für das latente Bild) gebildet, der eine photoleitende Substanz verwendet. Das erzeugte latente Bild wird unter Verwendung eines Toners entwickelt und auf diese Weise wird ein Tonerbild erzeugt. Anschließend wird das Tonerbild auf der Oberfläche des Photorezeptors auf die Oberfläche eines Übertragungsmaterials, wie z. B. Papier, mit oder ohne ein Zwischenübertragungsmaterial übertragen. Das übertragene Bild wird verschiedenen Fixiervorgängen, wie z. B. Erwärmen, Druckbehandlung, Druckbehandlung unter Erwärmung oder Lösungsmitteldampf unterworfen, so daß ein fixiertes Bild erzeugt wird. Der Toner, der auf der Oberfläche des Photorezeptors zurückbleibt, wird durch verschiedene Vorgänge nach Erfordernis gereinigt und der oben beschriebenen Vielzahl von Vorgängen erneut unterworfen.
Als Fixiertechnik zur Fixierung des übertragenen Bildes, das auf die Oberfläche des Übertragungsmaterials übertragen wurde, ist ein Heizwalzenfixierverfahren allgemein bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Übertragungsmaterial, auf das ein Tonerbild übertragen worden ist, zwischen ein Walzenpaar aus einer Heizwalze und einer Anpreßwalze eingeführt und dort fixiert. Darüber hinaus ist auch eine Technik des gleichen Typs bekannt, bei der eine oder beide Walzen durch ein Band oder mehrere Bänder ersetzt werden. Bei diesen Techniken wird, verglichen mit anderen Fixierverfahren, ein dauerhaft fixiertes Bild schnell erhalten, die Energieausnutzung ist gut und die Beeinträchtigung für die Umwelt aufgrund der Verdunstung von z. B. Lösungsmitteln ist gering.
Andererseits wird, um die von einem Kopierer oder Drucker verbrauchte Energiemenge zu verringern, eine Technik zur Fixierung des Toners mit weniger Energie gewünscht. Dementsprechend besteht starke Nachfrage nach einem elektrophotographischen Toner, der bei einer tieferen Temperatur fixiert werden kann.
Als Mittel zur Senkung der Fixiertemperatur eines Toners wird im allgemeinem eine Technik zur Senkung der Glasübergangstemperatur des Tonerharzes (Bindemittelharz) eingesetzt.
Wenn die Glasübergangstemperatur zu niedrig ist, tritt jedoch eine Flockenbildung feiner Teilchen ("Blockieren" bzw. Blockbildung) leicht ein und die Haltbarkeit des Toners als fixiertes Bild geht verloren. Als Ergebnis liegt die minimale Glasübergangstemperatur in der Praxis bei 60°C. Die Glasübergangstemperatur ist ein Aspekt für die Gestaltung vieler Tonerharze, die gegenwärtig erhältlich sind. Ein Problem besteht darin, daß ein Toner, der sogar bei einer noch tieferen Temperatur fixiert werden kann, nicht durch einfache Anwendung von Verfahren zur Absenkung der Glasübergangstemperatur erhalten werden kann. Außerdem kann die Fixiertemperatur auch unter Verwendung eines Weichmachers gesenkt werden. Jedoch besteht ein Nachteil darin, daß während der Lagerung des Toners oder in der Entwicklungseinrichtung Blockieren bzw. Blockbildung eintritt.
Als Mittel das Blockieren zu verhindern, eine Lagerfähigkeit des Bildes bis 60°C und eine Fixierbarkeit bei niederer Temperatur zu erreichen, wurde ein Verfahren unter Verwendung eines kristallinen Harzes als Bindemittelharz zur Bildung eines Toners erdacht und offenbart (z. B. JP-B-56-13943 ). Ferner ist ein Verfahren unter Verwendung eines kristallinen Harzes z. B. zum Zwecke der Verhinderung von Offset ( JP-B-62-39428 ) oder der Druckfixierung ( JP-B-63-25335 ) bekannt.
Die vorstehend offenbarten Verfahren weisen Probleme auf. Zum Beispiel wird in dem in der JP-B-56-13943 offenbarten Verfahren ein Polymer, das eine Alkylgruppen-Seitenkette mit 14 oder mehr Kohlenstoffatomen hat, in einem Toner verwendet. Der Schmelzpunkt des Polymers ist mit 62 bis 66°C niedrig. Wegen der übermäßig tiefen Temperatur gibt es ein Problem bezüglich der Zuverlässigkeit feiner Teilchen und Bilder. Darüber hinaus gibt es bei den in der JP-B-62-39428 und JP-B-63-25335 beschriebenen kristallinen Harzen das Problem, daß deren Fixiereigenschaften auf Papier nicht ausreichend sind.
Zu den kristallinen Harzen, mit welchen eine Verbesserung der Fixierbarkeit auf Papier angestrebt wird, zählt ein Polyesterharz. Eine Technik zur Verwendung eines kristallinen Polyesterharzes für einen Toner ist in der JP-B-62-39428 beschrieben. Bei dieser Technik werden ein amorphes Polyesterharz mit einer Glasübergangstemperatur von 40°C oder höher und ein kristallines Polyesterharz mit einem Schmelzpunkt von 130 bis 200°C gemischt und verwendet.
Dieses Verfahren liefert eine hervorragende Pulverisierbarkeit und Blockierbeständigkeit. Da der Schmelzpunkt des kristallinen Polyesterharzes hoch ist, besteht jedoch ein Nachteil darin, daß eine Fixierbarkeit bei niedrigen Temperaturen nicht erreicht werden kann.
Um den oben beschriebenen Nachteil auszugleichen, wird eine Technik vorgeschlagen, einen Toner zu verwenden, in dem ein kristallines Harz mit einem Schmelzpunkt von 110°C oder weniger mit einem amorphen Harz ( JP-B-4-30014 ) gemischt wird.
Kristalline Polyester mit niedrigeren Schmelzpunkten werden auch in der US 5,057,392 A und der US 4,931,375 A beschrieben.
Die US 5,057,392 A beschreibt ein Polyblend und ein Verfahren zur Herstellung dieses Polyblends für einen Toner, bei dem eine niedrige Fixierungstemperatur anwendbar ist, wobei das Polyblend aus kristallinem und amorphem Polyester besteht.
Die US 4,931,375 A beschreibt einen Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, der ein einen kristallinen Polyester und ein amorphes Vinylpolymer umfassendes Block- oder Pfropfcopolymer als Bindemittelkomponente aufweist, wobei das amorphe Vinylpolymer über eine funktionelle Gruppe chemisch mit dem kristallinen Polyester gebunden ist.
Durch Toner dieser Art ist einerseits eine abgesenkte Fixierungstemperatur anwendbar, die Herstellung des Block- oder Pfropfcopolymers setzt aber andererseits ein Verfahren wie z. B. aufwendige Kopplungsreaktionen zwischen kristallinem Polyester und amorphem Vinylpolymer voraus. Zudem schränken amorphe Bestandteile die Verwendbarkeit des Toners prinzipiell ein.
Wenn nämlich das amorphe Harz mit dem kristallinen Harz gemischt wird, gibt es praktische Probleme, wie z. B. ein Sinken des Schmelzpunkts des Toners, ein Auftreten von Tonerblockieren, eine Verschlechterung der Lagerfähigkeit eines Bildes. Wenn die Menge der amorphen Harzkomponente groß ist, stehen die Eigenschaften der amorphen Harzkomponente im Vordergrund. Dementsprechend ist es schwierig die Fixierungstemperatur des Toners weiter als die herkömmlicher Toner zu senken.
Das hat zur Folge, daß das kristalline Harz allein als Tonerharz verwendet wird, oder daß dann, wenn das amorphe Harz beigemischt wird, die Menge des amorphen Harzes sehr gering sein muß oder praktische Probleme auftreten.
Wie oben beschrieben ist es wünschenswert, daß ein kristallines Polyesterharz zur Fixierung mit Heizwalzen so rein bzw. einzeln wie möglich verwendet wird. Ein Verfahren zur Verwendung eines kristallinen Polyesterharzes ist in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen (JP-A) Nr. 4-120555 , 4-239021 , 5-165252 beschrieben. Jedoch ist bei diesen Verfahren das kristalline Polyesterharz ein Harz, das einen Alkylenglykol oder einen alicyclischen Alkohol einsetzt, der im Vergleich zur Carbonsäurekomponente der Terephthalsäure nur wenige Kohlenstoffatome hat.
Diese Polyesterharze sind vorstehend als kristalline Polyesterharze beschrieben. Tatsächlich sind diese Polyesterharze jedoch nur teilweise kristallin. Folglich ist die Viskositätsänderung des Toners (Harzes) mit der Temperatur nicht sehr abrupt. Obwohl es kein Problem mit der Beständigkeit gegen das Blockieren und der Lagerfähigkeit des Bildes gibt, kann ein Fixieren bei tiefen Temperaturen bei einer Fixierung mit Heizwalzen nicht erreicht werden.
Andererseits haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung in der Beschreibung der JP-A-2001-117268 offenbart, daß ein Toner, der ein kristallines Polyesterharz mit einer Quervernetzungsstruktur als Hauptkomponente enthält, eine hervorragende Beständigkeit gegen das Blockieren und eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit des Bildes hat und ein Fixieren bei niedriger Temperatur realisieren kann. Jedoch ist auch bei diesem Toner immer noch eine Verbesserung der Aufladbarkeit, besonders bei einer Zweikomponenten-Aufladung mit einem Trägermaterial, erwünscht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Probleme nach dem Stand der Technik zu lösen und das folgende Ziel zu erreichen. Es ist nämlich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen elektrophotographischen Toner, der eine hervorragende Beständigkeit gegen Blockieren, ausgezeichnete Lagerfähigkeit des Bildes, hervorragende Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und zusätzlich eine exzellente Aufladbarkeit hat, ein Verfahren zur Herstellung dieses Toners, einen elektrophotographischen Entwickler sowie ein Abbildungsverfahren aufzuzeigen.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wobei auch andere Kombinationen von Merkmalen als beansprucht möglich sind.
Das oben beschriebene Ziel wird gemäß der folgenden vorliegenden Erfindung erreicht. Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft nämlich einen elektrophotographischen Toner, der ein Bindemittelharz und ein Färbemittel enthält, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente enthält und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die in der folgenden Formel 1 definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1wobei M die Esterdichte bezeichnet, K die Zahl der Estergruppen in einem Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden.
Ferner wird das Ziel gemäß einem folgenden Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Toners erreicht.
Das Verfahren enthält die Schritte des Emulgierens des kristallinen Polyesterharzes; und
Aggregierens und Koaleszierens des emulgierten kristallinen Polyesterharzes,
Einstellens des kristallinen Polyesterharzes auf Tonergröße und
Herstellens eines elektrophotographischen Toners, der ein Färbemittel und ein Bindemittelharz enthält, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente enthält und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die in Formel 1 wie folgt definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1wobei M die Esterdichte bezeichnet, K die Zahl der Estergruppen in einem Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden.
Ferner enthält bevorzugt das kristalline Polyesterharz als eine Copolykondensationskomponente eine zweiwertige oder höhere Carbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe.
Ferner wird das Ziel gemäß dem folgenden Verfahren erreicht.
Das Abbildungsverfahren enthält die Schritte des Bildens eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer Oberfläche eines Aufnahmematerials für das latente Bild;
Bereitstellens eines Entwicklers, enthaltend einen elektrophotographischen Toner, der ein Färbemittel und ein Bindemittelharz enthält, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente enthält und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die in Formel 1 wie folgt definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1wobei M die Esterdichte bezeichnet, K die Anzahl von Estergruppen im Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden;
Erzeugens eines Tonerbildes aus dem elektrostatischen latenten Bild, das auf der Oberfläche des Aufnahmematerials für das latente Bild gebildet wurde, unter Verwendung des Entwicklers, der von einem Entwicklerträgerelement gehalten wird;
Übertragens des auf der Oberfläche des Aufnahmematerials für das latente Bild erzeugten Tonerbildes auf eine Oberfläche eines Übertragungsmaterials; und
Wärmefixierens des auf die Oberfläche des Übertragungsmaterials übertragenen Tonerbildes.
Es ist wünschenswert, daß das vorstehende genannte kristalline Polyesterharz ein geradkettiges aliphatisches Polyesterharz ist. Außerdem ist es wünschenswert, daß eine den kristallinen Polyester aufbauende Komponente eine Dicarbonsäure mit wenigstens einer Sulfonsäuregruppe und/oder ein Diol mit wenigstens einer Sulfonsäuregruppe enthält.
1 ist ein Diagramm, das bevorzugte Eigenschaften eines elektrophotographischen Toners gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Zehnerlogarithmus des Haltbarkeitsmoduls log G_L oder ein Zehnerlogarithmus des Verlustmoduls log G_N ist durch die vertikale Achse gezeigt und die Temperatur ist an der waagrechten Achse aufgetragen.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben.
Elektrophotographischer Toner
Ein elektrophotographischer Toner (nachfolgend wird der elektrophotographische Toner einfach als "Toner" bezeichnet) gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Bindemittelharz und ein Färbemittel und enthält erforderlichenfalls auch weitere Komponenten. Zunächst werden die jeweiligen Komponenten des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners im Detail beschrieben.
Bindemittelharz
Ein Bindemittelharz in dem Toner gemäß der vorliegenden Erfindung enthält als Hauptkomponente ein kristallines Polyesterharz, wobei die Esterdichte M einen Wert von 0,01 oder mehr und 0,12 oder weniger aufweist, die wie folgt definiert ist (Formel 1). M = K/A (Formel 1)(wobei M die Esterdichte bezeichnet, K die Zahl von Estergruppen im Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette eine Polymers bilden).
Die "Esterdichte M", die ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, ist ein Index, der ein Verhältnis zeigt, mit dem Estergruppen im Polymer des kristallinen Polyesterharzes enthalten sind.
Die "Zahl der Estergruppen im Polymer", die als K in vorstehender Formel ausgedrückt ist, bezeichnet in anderen Worten die Zahl der Esterbindungen, die im gesamten Polymer des kristallinen Polyesterharzes enthalten sind.
Die "Anzahl der Atome, welche die hochmolekulare Kette des Polymers" bilden, die als A in vorstehender Formel ausgedrückt ist, ist die Gesamtzahl der Atome, welche die hochmolekulare Kette des Polymers des kristallinen Polyesterharzes bilden. Außerdem beinhaltet die Zahl der Atome alle Atome, die mit der Esterbindung zusammenhängen, aber sie enthält nicht die Atome der verzweigten Abschnitte in anderen gerüstbildenden Bereichen. Ein Kohlenstoffatom und ein Sauerstoffatom (die Anzahl der Sauerstoffatome in einer Esterbindung beträgt zwei), die mit der Esterbindung zusammenhängen und die von einer Carbonylgruppe oder einer Alkoholgruppe stammen, und ein Kohlenstoffatom und dergleichen, welche die hochmolekulare Kette bilden, d. h. sechs Kohlenstoffe in einem aromatischen Ring, sind in der vorstehenden Berechnung der Anzahl der Atome eingeschlossen. Jedoch sind ein Wasserstoffatom, das am Aufbau der hochmolekularen Kette beteiligt ist, z. B. ein Wasserstoffatom in einem aromatischen Ring oder einer Alkylgruppe, und ein Atom oder eine Atomgruppe einer ihrer Substituenten in der obigen Berechnung der Atomzahlen nicht eingeschlossen.
Die Erklärung wird unter Verwendung konkreter Beispiele gegeben. Von einer Gesamtzahl von 10 Atomen in einer Arylengruppe, die eine hochmolekulare Kette bildet, das heißt sechs Kohlenstoffatome und vier Wasserstoffatome, sind nur die sechs Kohlenstoffatome in der vorstehenden "Zahl A von Atomen, die die hochmolekulare Kette des Polymers bilden", eingeschlossen. Der Wasserstoff ist nicht enthalten. Außerdem sind, wenn das vorstehende Wasserstoffatom durch einen beliebigen Substituenten ersetzt ist, die Atome, die den Substituenten bilden, nicht in der vorstehenden "Zahl A von Atomen, die die hochmolekulare Kette des Polymers bilden", eingeschlossen.
Wenn das kristalline Polyesterharz ein einzelnes Polymer ist, das nur durch eine wiederholte Einheit gebildet wird, kann die Esterdichte M wie folgt erhalten werden. (Wenn beispielsweise ein Makromolekül durch H-[OCOR¹COOR²O-]_n-H dargestellt ist, wird die eine wiederholte Einheit innerhalb der [ ] dargestellt). In der einen wiederholten Einheit gibt es zum Beispiel zwei Esterbindungen. Die Zahl K', die eine Anzahl von Estergruppen in der einen wiederholten Einheit angibt, ist dann zwei. Dementsprechend könnte die Esterdichte M in der folgenden Formel (1-1) erhalten werden. M = 2/A' (Formel 1-1)(worin M die Esterdichte bezeichnet und A' die Zahl der Atome bezeichnet, die die hochmolekulare Kette in der einen wiederholten Einheit bilden.)
Darüber hinaus kann, wenn das kristalline Polyesterharz ein Copolymer ist, das durch eine Vielzahl von Copolymerisationseinheiten gebildet wird, die Esterdichte M wie folgt erhalten werden. Zunächst wird in jeder der Copolymerisationseinheiten die Anzahl der Estergruppen K^x und die Zahl der Atome, welche die hochmolekulare Kette A^x bilden, bestimmt. Diese Zahlen werden gemäß dem Verhältnis der Copolymerisation multipliziert und jeweils summiert. Durch Einsetzen der summierten Zahlen in die vorstehende Formel 1 kann die Esterdichte M erhalten werden. Zum Beispiel kann die Esterdichte M einer Verbindung [(Xa)_a(Xb)_b(Xc)_c], in welcher die Copolymerisationseinheiten Xa, Xb und Xc sind und ihre Copolymerisationsverhältnisse a:b:c (a + b + c = 1) sind, gemäß der folgenden Formel (1-2) erhalten werden. M = {KXaXa + KXbXb + KXcXc}/{AXaXa + AXbXb + AXcXc} (Formel 1-2)(worin M die Esterdichte bezeichnet; K^Xa die Zahl der Estergruppen in der Copolymerisationseinheit Xa bezeichnet, K^Xb die Zahl der Estergruppen in der Copolymerisationseinheit Xb bezeichnet und K^Xc die Anzahl der Estergruppen in der Copolymerisationseinheit Xc bezeichnet; und A^Xa die Anzahl der Atome bezeichnet, die die hochmolekulare Kette in der Copolymerisationseinheit Xa bilden, A^Xb die Zahl der Atome bezeichnet, die die hochmolekulare Kette der Copolymerisationseinheit Xb bilden, und A^Xc die Zahl der Atome bezeichnet, die die hochmolekulare Kette in der Copolymerisationseinheit Xc bilden.)
Wenn das kristalline Polyesterharz als Bindemittelharz verwendet wird, beeinflußt die Menge der im Polymer vorhandenen Estergruppen die Aufladbarkeit des Toners in besonders großer Weise, wie durch Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung klargestellt wurde. Dementsprechend ist es wesentlich, zur Verbesserung der Aufladbarkeit die Menge an Estergruppen im Polymer innerhalb eines Bereichs zu verringern, in dem die Fixierbarkeit bei niederer Temperatur nicht verschlechtert wird. In der vorliegenden Erfindung wird die durch die vorstehende Formel 1 definierte Esterdichte M des als Bindemittelharz des Toners verwendeten kristallinen Polyesterharzes auf einen Bereich von 0,01 oder höher bis 0,12 oder weniger verringert. Daher ist es möglich, einen Toner mit exzellenter Tonerblockierbeständigkeit, hervorragender Haltbarkeit bzw. Lagerfähigkeit des Bildes, ausgezeichneter Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und exzellenter Aufladbarkeit zu erhalten.
Wenn die Esterdichte M geringer als 0,01 ist, ist die Aufladbarkeit gut. Da der Schmelzpunkt des Harzes zu hoch ist, wird jedoch die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur verschlechtert. Der untere Grenzwert der Esterdichte M ist vorzugsweise 0,02 und bevorzugter 0,04.
Wenn die Esterdichte M andererseits 0,12 überschreitet, sinkt die Aufladbarkeit und der Schmelzpunkt des Harzes ist zu niedrig. Deshalb werden die Haltbarkeit eines fixierten Bildes und die Blockierfähigkeit feiner Teilchen verschlechtert. Die obere Grenze der Esterdichte M ist vorzugsweise 0,11 und bevorzugter 0,10.
Wie bereits vorstehend erwähnt enthält das Bindemittelharz im erfindungsgemäßen Toner als Hauptkomponente das kristalline Polyesterharz mit einer Esterdichte M von 0,01 oder mehr bis 0,12 oder weniger, wie sie in Formel 1 definiert ist (nachfolgend kann das kristalline Polyesterharz einfach als "spezifisches Polyesterharz" bezeichnet werden). Die Bezeichnung "Hauptkomponente" bezeichnet hierin eine Hauptkomponente unter den Komponenten, die das vorstehend genannte Bindemittelharz ausmachen. Genauer bezeichnet die Hauptkomponente eine Komponente, die 50% oder mehr des vorstehend genannten Bindemittelharzes ausmacht. In der vorliegenden Erfindung hat das spezifische Polyesterharz einen Anteil von vorzugsweise 70% oder mehr des vorstehend genannten Bindemittelharzes, bevorzugter 90% oder mehr und höchst bevorzugt 100%.
Alle Polyesterharze einschließlich des spezifischen Polyesterharzes werden mit einer Säure-(Dicarbonsäure-)Komponente und einer Alkohol-(Diol-)Komponente synthetisiert. In dieser Beschreibung wird nachfolgend ein gerüstbildender Bereich im Polyesterharz, der vor der Synthese des Polyesterharzes die Säurekomponente war, als "von der Säureabgeleitete gerüstbildende Komponente" bezeichnet, und ein gerüstbildender Bereich, der vor der Synthese des Polyesterharzes die Alkoholkomponente war, als "vom Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente" bezeichnet.
Es ist notwendig, daß die Hauptkomponente des Bindemittelharzes im Toner gemäß der vorliegenden Anmeldung ein kristallines Polyesterharz ist. Wenn das spezifische Polyesterharz nicht kristallin, d. h. amorph ist, ist es unmöglich, die Blockierbeständigkeit des Toners und die Haltbarkeit des Bildes beizubehalten, während eine gute Fixierbarkeit bei niederer Temperatur aufrechterhalten bleibt.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet "Kristallinität" des "kristallinen Polyesterharzes", daß das Harz einen scharfen endothermen Peak hat und keine stufenförmige endotherme Mengenänderung bei der Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC) hat. Weiterhin kann, wenn das Harz als Toner dient, der endotherme Peak einen Peak mit einer Breite von 40 bis 50°C aufweisen. Im Falle eines Polymers, in dem eine andere Komponente mit der vorstehend beschriebenen kristallinen Polyesterhauptkette copolymerisiert wird, wird, solange die andere Komponente 50 Gew.-% oder weniger ausmacht, das Copolymer immer noch als kristalliner Polyester bezeichnet.
Von der Säure abgeleitete Komponente
Zu den Säuren, die eine der vorstehend genannten, von der Säure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten bilden sollen, zählen verschiedene Dicarbonsäuren. Die von der Säure abgeleitete gerüstbildende Komponente des spezifischen Polyesterharzes ist vorzugsweise eine aromatische Dicarbonsäure oder eine aliphatische Dicarbonsäure. Unter diesen Säuren ist eine aliphatische Dicarbonsäure wünschenswert und insbesondere eine Carbonsäure vom geradkettigen Typ ist wünschenswert.
Beispiele für die aliphatische Dicarbonsäure schließen Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, 1,9-Nonandicarbonsäure, 1,11-Undecandicarbonsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure, 1,13-Tridecandicarbonsäure, 1,14-Tetradecandicarbonsäure, 1,16-Hexadecandicarbonsäure, 1,10-Octadeoandicarbonsäure sowie deren niedere Alkylester und Säureanhydride ein. Die aliphatische Dicarbonsäure ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Von diesen sind, wenn man die Verfügbarkeit in Betracht zieht, Sebacinsäure und 1,10-Decandicarbonsäure bevorzugt.
Beispiele für die aromatische Dicarbonsäure schließen Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 4,4'-Biphenyldicarbonsäure ein. Von diesen ist Terephthalsäure z. B. unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit und unter dem Gesichtspunkt der leichten Herstellung eines Polymers mit einem niederen Schmelzpunkt vorzuziehen.
Zusätzlich zu der zuvor erwähnten, von der aliphatischen Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponente oder von der aromatischen Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponente ist es auch bevorzugt, daß das Harz als die vorstehend genannte, von der Säure abgeleitete gerüstbildende Komponente eine gerüstbildende Komponente, wie zum Beispiel eine von der Dicarbonsäure abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer Doppelbindung oder eine von der Dicarbonsäure abgeleitete gerüstbildene Komponente mit einer Sulfonsäuregruppe enthält.
Es ist anzumerken, daß zusätzlich zu der gerüstbildenden Komponente, die von der Dicarbonsäure mit einer Doppelbindung abgeleitet ist, die vorstehende, von der Dicarbonsäure abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer Doppelbindung auch eine gerüstbildende Komponente einschließt, die von einem niederen Alkylester, einem Säureanhydrid oder dergleichen einer Dicarbonsäure mit einer Doppelbindung abgeleitet ist. Darüber hinaus schließt die obige gerüstbildende Komponente, die von einer Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe abgeleitet ist, zusätzlich zu der von einer Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe abgeleiteten gerüstbildenden Komponente eine gerüstbildende Komponente ein, die von einem niederen Alkylester, einem Säureanhydrid oder dergleichen einer Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe abgeleitet ist.
Weil das gesamte Harz unter Verwendung der Doppelbindung quervernetzt werden kann, kann die obige Dicarbonsäure mit einer Doppelbindung vorzugsweise verwendet werden, um einen Warmversatz bzw. einen Offset zum Zeitpunkt des Fixierens zu verhindern. Beispiele für die Dicarbonsäure schließen Fumarsäure, Maleinsäure, 3-Hexendisäure, 3-Octendisäure ein. Die Dicarbonsäure ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Ferner sind z. B. auch ihre niederen Alkylester oder Säureanhydride eingeschlossen. Von diesen sind z. B. Fumarsäure oder Maleinsäure unter Kostenaspekten vorzuziehen.
Die vorstehende Dicarbonsäure mit einer Sulfongruppe ist unter dem Gesichtspunkt vorteilhaft, daß ein Färbematerial, wie etwa ein Pigment, gut dispergiert werden kann. Außerdem kann, wenn das gesamte Harz in Wasser emulgiert oder suspendiert ist und auf diese Weise ein Partikulat hergestellt worden ist, die Emulgierung oder Suspendierung ohne Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels durchgeführt werden, wenn eine Sulfonsäuregruppe vorhanden ist. Beispiele für die Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe schließen das Natriumsalz der 2-Sulfoterephthalsäure, das Natriumsalz der 5-Sulfoisophthalsäure, das Natriumsalz der Sulfobernsteinsäure ein. Jedoch ist die Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe nicht auf diese beschränkt. Darüber hinaus sind auch niedere Alkylester oder Säureanhydride eingeschlossen. Unter diesen ist das Natriumsalz der 5-Sulfoisophthalsäure vom Kostenstandpunkt vorzuziehen.
Die Gehaltsmenge unter allen von einer Säure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten, abgesehen von den von einer aliphatischen Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten und den von einer aromatischen Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten (d. h. den von einer Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten mit einer Doppelbindung und/oder den von einer Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten mit einer Sulfonsäuregruppe) ist vorzugsweise von 1 bis 20 Mol-% des Gerüsts und beträgt bevorzugter von 2 bis 10 Mol-% des Gerüsts.
Wenn der vorstehende Gehaltsanteil weniger als 1 Mol-% des Gerüsts beträgt, ist die Pigmentdispersion nicht gut oder die Größe der emulgierten Teilchen zu groß. Folglich kann es aufgrund der Flockenbildung schwierig sein, die Teilchengröße des Toners anzupassen bzw. einzustellen. Andererseits wird, wenn die Gehaltsmenge 20 Mol.-% des Gerüsts überschreitet, die Kristallinität des Polyesterharzes verringert und der Schmelzpunkt fällt, so daß die Haltbarkeit eines Bildes verschlechtert werden kann. Alternativ ist die Größe der emulgierten Teilchen zu klein und die Teilchen werden in Wasser gelöst, so daß kein Latex erzeugt werden kann.
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet "Mol-% des Gerüsts" einen Prozentsatz, wenn die jeweiligen gerüstbildenden Komponenten (von einer Säure abgeleitete gerüstbildende Komponente oder von einem Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente) im Polyesterharz eine Einheit (mol) ausmachen.
Von einem Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente
Der Alkohol, der die von einem Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente werden soll, ist vorzugsweise ein aliphatisches Diol und bevorzugter ein geradkettiges aliphatisches Diol mit einer Kette von 7 bis 20 Kohlenstoffatomen. Wenn das vorstehende aliphatische Diol ein verzweigter Typ ist, sinkt die Kristallinität des Polyesterharzes und der Schmelzpunkt fällt. Dementsprechend werden auch die Beständigkeit des Toners gegen das Blockieren, die Bildhaltbarkeit und die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur verschlechtert. Wenn die Zahl der Kohlenstoffatome in der Kette weniger als 7 ist, wird außerdem, wenn das aliphatische Diol einer Kondensationspolymerisation mit einer aromatischen Dicarbonsäure unterworfen wird, der Schmelzpunkt hoch und die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur kann erschwert werden. Andererseits wird es, wenn die Zahl der Kohlenstoffatome in der Kette 20 übersteigt, eher schwierig, praktisch verwendbare Materialien zu erhalten. Die Zahl der Kohlenstoffatome in der Kette ist bevorzugter 14 oder weniger.
Wenn ferner das aliphatische Diol der Kondensationspolymerisation mit einer aromatischen Dicarbonsäure unterworfen und auf diese Weise ein Polyester erhalten wird, ist die vorstehend angegebene Zahl der Kohlenstoffatome in der Kette vorzugsweise eine ungerade Zahl. In dem Fall, in dem die vorstehend angegebene Zahl der Ketten-Kohlenstoffatome eine ungerade Zahl ist, liegt der Schmelzpunkt des Polyesterharzes im Vergleich zum Fall, in dem die Zahl der Ketten-Kohlenstoffatome eine gerade Zahl ist, tiefer. Folglich ist es leichter, daß der Schmelzpunkt einen Wert annimmt, der in den bevorzugten Bereich von Zahlenwerten fällt, die noch später beschrieben werden.
Genauer schließen Beispiele für die aliphatischen Diole Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,11-Undecandiol, 1,12-Dodecandiol, 1,13-Tridecandiol, 1,14-Tetradecandiol, 1,18-Ootadecandiol, 1,20-Eicosandiol ein. Jedoch ist das aliphatische Diol nicht auf diese beschränkt. Von diesen sind, wenn man die Verfügbarkeit in Betracht zieht, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol vorzuziehen. Darüber hinaus ist 1,9-Nonandiol unter dem Gesichtspunkt des niederen Schmelzpunkts vorzuziehen.
In der vorstehenden, vom Alkohol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente ist die Gehaltsmenge der vom aliphatischen Diol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente 80 Mol-% des Gerüsts oder mehr. Die vom Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente enthält erforderlichenfalls andere Komponenten. In der vorstehend genannten, vom Alkohol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente ist die Gehaltsmenge der obigen aliphatischen, vom Diol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente vorzugsweise 90 Mol-% des Gerüsts oder mehr.
Wenn die Gehaltsmenge der obigen aliphatischen, vom Diol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente geringer als 80 Mol-% des Gerüsts ist, sinkt die Kristallinität des Polyesterharzes und auf diese Weise fällt der Schmelzpunkt. Als Folge davon können die Blockierbeständigkeit des Toners, die Haltbarkeit des Bildes und die Fixierbarkeit bei tiefer Temperatur verschlechtert werden.
Die anderen Komponenten, die erforderlichenfalls beinhaltet sind, sind gerüstbildende Komponenten, wie eine von einem Diol abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer oder mehreren Doppelbindung(en), eine von einem Diol abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer oder mehreren Sulfonsäuregruppe(n) und ähnliche.
Beispiele für die vorstehende, vom Diol abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer Doppelbindung schließen 2-Buten-1,4-diol, 3-Buten-1,6-diol, 4-Buten-1,8-diol ein.
Beispiele für das vorstehende Diol mit einer Sulfonsäuregruppe schließen das Natriumsalz der 1,4-Dihydroxy-2-benzolsulfonsäure, das Natriumsalz der 1,3-Dihydroxymethyl-5-benzolsulfonsäure, das Natrium-Salz des 2-Sulfo-l,4-butandiols ein.
Wenn die vom Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente (d. h. die vom Diol abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer Doppelbindung und/oder die vom Diol abgeleitete gerüstbildende Komponente mit einer Sulfonsäuregruppe), die nicht die aliphatische, vom Diol abgeleitete gerüstbildende Komponente ist, zugesetzt wird, ist der Gehaltsanteil der anderen vom Alkohol abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten vorzugsweise von 1 bis 20 Mol-% des Gerüsts und beträgt bevorzugter von 2 bis 10 Mol-% des Gerüsts.
Wenn die Gehaltsmenge der vom Alkohol abgeleiteten, gerüstbildenden Komponenten, die andere als die vorstehend genannte, vom aliphatischen Diol abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten sind, weniger als 1 Mol-% des Gerüsts beträgt, ist die Pigmentdispersion nicht gut oder die Größe der emulgierten Teilchen ist groß. Dabei kann es schwierig werden, die Größe des Toners durch Ausflockung einzustellen. Andererseits sinkt, wenn die Gehaltsmenge 20 Mol-% des Gerüsts übersteigt, die Kristallinität des Polyesterharzes oder der Schmelzpunkt fällt, so daß die Haltbarkeit eines Bildes verschlechtert werden kann.
Alternativ ist die Größe der emulgierten Teilchen zu klein und die Teilchen werden in Wasser gelöst, so daß kein Latex erzeugt werden kann.
Der Schmelzpunkt des vorstehenden kristallinen Polyesterharzes ist vorzugsweise von 60 bis 120°C, bevorzugter von 65 bis 110°C und weiter bevorzugt von 70 bis 100°C.
Wenn der vorstehende Schmelzpunkt unter 60°C liegt, können leicht Ausflockungen feiner Teilchen auftreten oder es kann die Haltbarkeit eines fixierten Bildes verschlechtert werden. Wenn der Schmelzpunkt 120°C überschreitet, kann andererseits eine Fixierung bei niedriger Temperatur nicht durchgeführt werden.
In der vorliegenden Erfindung wurde die Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC) verwendet, um die Schmelzpunkte der vorstehenden Polyesterharze zu bestimmen. Der höchste Wert eines endothermen Peaks wurde verwendet und die Messung wurde von Raumtemperatur bis zu 150°C bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 10°C pro Minute durchgeführt.
Das Verfahren zur Herstellung des vorstehenden kristallinen Polyesterharzes ist nicht besonders beschränkt. Das kristalline Polyesterharz kann gemäß einem allgemeinen Polymerisationsverfahren für Polyester hergestellt werden, das eine Säurekomponente und eine Alkoholkomponente zur Reaktion bringt. Zum Beispiel wird das kristalline Polyesterharz entsprechend der Art des Monomers unter Verwendung z. B. einer direkten Polykondensation oder eines Umesterungsverfahrens hergestellt. Wenn die vorstehend erwähnte Säurekomponente und die vorstehende Alkoholkomponente zur Reaktion gebracht werden, kann das Molverhältnis nicht verallgemeinert werden, da das Molverhältnis (Säurekomponente/Alkoholkomponente) z. B. aufgrund der Reaktionsbedingungen variiert. Gewöhnlich liegt das Molverhältnis annähernd bei 1/1.
Das vorstehende Polyesterharz kann bei einer Polymerisationstemperatur zwischen 180 und 230°C hergestellt werden. Der Druck innerhalb eines Reaktionssystems wird wenn nötig verringert und die Reaktion wird unter Entfernung von Wasser oder Alkohol durchgeführt, die beim Eintritt der Kondensation erzeugt werden.
Falls das Monomer sich nicht löst oder bei der Reaktionstemperatur nicht kompatibel ist, wird ein Lösungsmittel mit einem hohen Siedepunkt als Lösungsvermittler zugegeben und auf diese Weise das Monomer gelöst. Die Polykondensationsreaktion wird durchgeführt, während das lösungsvermittelnde Mittel durch Destillation entfernt wird. Wenn es in der Copolymerisationsreaktion ein schlecht kompatibles Monomer gibt, wird das schlecht kompatible Monomer zuvor der Kondensation mit der Säure oder dem Alkohol unterworfen, der für die Polykondensation eingeplant ist, und anschließend das kondensierte Produkt der Polykondensation mit der Hauptkomponente unterzogen.
Zu den Beispielen für einen Katalysator, der bei der Herstellung des vorstehend angeführten Polyesterharzes verwendet werden kann, zählen: Verbindungen von Alkalimetallen, wie z. B. Natrium, Lithium; Verbindungen der Erdalkalimetalle, wie z. B. Magnesium, Calcium; eine Metallverbindung wie Zink, Mangan, Antimon, Titan, Zinn, Zirkon, Germanium; Phosphorigsäure-Verbindungen; Phosphorsäure-Verbindungen; Aminverbindungen. Insbesondere die folgenden Verbindungen sind eingeschlossen.
Als Beispiel seien Verbindungen wie Natriumacetat, Natriumcarbonat, Lithiumacetat, Lithiumcarbonat, Calciumacetat, Calciumstearat, Magnesiumacetat, Zinkacetat, Zinkstearat, Zinknaphthenat, Zinkchlorid, Manganacetat, Mangannaphthenat, Titantetraethoxid, Titantetrapropoxid, Titantetraisopropoxid, Titantetrabutoxid, Antimontrioxid, Triphenylantimon, Tributylantimon, Zinnformiat, Zinnoxalat, Tetraphenylzinn, Dibutylzinndichlorid, Dibutylzinnoxid, Diphenylzinnoxid, Zirkontetrabutoxid, Zirkonnaphthenat, Zirkonylcarbonat, Zirkonylacetat, Zirkonylstearat, Zirkonyloctylat, Germaniumoxid, Triphenylphosphit, Tris-(2,4-di-t-butylphenyl)phosphit, Ethyltriphenylphosphoniumbromid, Triethylamin, Triphenylamin angeführt.
Färbemittel
Das Färbemittel im erfindungsgemäßen Toner ist nicht besonders beschränkt. Bekannte Färbemittel können in geeigneter Weise unter Berücksichtigung des Zweckes verwendet und ausgewählt werden. Ein Pigment kann einzeln verwendet werden oder zwei oder mehr Arten von Pigmenten können gemischt und verwendet werden. Ferner können zwei oder mehr unterschiedliche Arten von Pigmenten gemischt und verwendet werden. Im einzelnen zählen zu den Beispielen für die vorstehend beschriebenen Färbemittel Rußschwarz (Ofenruß, Kanalruß, Acetylenruß, thermischer Ruß), anorganische Pigmente, wie rotes Eisenoxid, Anilinschwarz, Eisenblau, Titanoxid, Magnetpulver; Azopigmente, wie Fast Gelb, Monoazo Gelb, Disazo Gelb, Pyrazolonrot, Chelatrot, Brilliant Karmin (3B, 6B), Para Braun; Phthalocyanin-Pigmente, wie Kupferphthalocyanin, nichtmetallisches Phthalocyanin; polycyclische Kondensate als Pigmente, wie Flavanthron Gelb, Dibromoanthron Orange, Perylen Rot, Chinacridon Rot, Dioxazin Violett.
Ferner beinhalten Beispiele für Färbemittel verschiedene Pigmente, wie Chrom Gelb, Hansa Gelb, Benzidin Gelb, Thren Gelb, Chinolin Gelb, Permanent Orange GTR, Pyrazolon Orange, vulkanisiertes Orange, Permanent Rot, Dupont Öl Rot, Lithol Rot, Rhodamin B Lake, Lake Rot C, Rose Bengal, Anilin Blau, Ultramarin Blau, Karzoyl Blau, Methylenblau-Chlorid, Phthalocyanin Blau, Phthalocyanin Grün, Malachit-Grün-Oxalat, Para Braun; verschiedene Farbstoffe, wie Acridine, Xanthene, Azos, Benzochinone, Azine, Anthrachinone, Dioxazine, Thiazine, Azomethine, Indigos, Thioindigos, Phthalocyanine, Anilin-Schwarzarten, Polymethine, Triphenylmethane, Diphenylmethane, Thiazole, Xanthene. Ein schwarzes Pigment, wie etwa Rußschwarz, oder ein Farbstoff können mit diesen Färbemitteln bis zu einem Grad gemischt werden, daß die Durchlässigkeit bzw. Transparenz nicht verringert wird. Darüber hinaus sind z. B. auch Dispersionsfarbstoffe oder öllösliche Farbstoffe eingeschlossen.
Die Gehaltsmenge des obigen Färbemittels im elektrophotographischen erfindungsgemäßen Toner ist vorzugsweise von 1 bis 30 Gew.-Teilen basierend auf 100 Gew.-Teilen des vorstehenden Bindemittelharzes. Es ist bevorzugt, daß die Gehaltsmenge des Färbemittels innerhalb dieses Zahlenbereiches so hoch wie möglich ist, aber noch in einem Bereich, in dem die Glattheit der Bildoberfläche nach der Fixierung nicht beeinträchtigt ist. Wenn die Gehaltsmenge des Färbemittels gesteigert wird, kann sogar dann, wenn ein Bild mit derselben Dichte erhalten wird, die Dicke des Bildes vermindert werden. Dies ist im Hinblick auf das wirksame Verhindern von Offset vorteilhaft.
Durch Auswahl des Typs des obigen Färbemittels in geeigneter Weise können die jeweiligen Farbtoner, wie z. B. gelbe Toner, magentafarbene Toner, cyanfarbene Toner, schwarze Toner erhalten werden.
Weitere Komponenten
Die vorstehend genannten anderen Komponenten, die im erfindungsgemäßen Toner verwendet werden können, sind nicht besonders beschränkt und können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck ausgewählt werden. Zum Beispiel zählen zu den anderen Komponenten verschiedene bekannte Additive, wie anorganische feine Teilchen, organische feine Teilchen, ein Ladungssteuermittel, ein Trennmittel.
Die vorstehend genannten anorganischen feinen Teilchen werden im allgemeinen zum Zwecke der Fließverbesserung des Toners verwendet. Beispiele für die vorstehenden anorganischen feinen Teilchen schließen feine Teilchen aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Bariumtitanat, Magnesiumtitanat, Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Quarzsand, Ton, Muskovit, Wollastonit, Diatomeenerde, Cerchlorid, rotes Eisenoxid, Chromoxid, Ceroxid, Antimontrioxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid ein. Unter diesen sind feine Teilchen aus Siliciumdioxid vorzuziehen und feine Teilchen aus Silicumdioxid, die hydrophobisiert wurden, sind insbesondere vorzuziehen.
Die durchschnittliche primäre Teilchengröße (Zahlendurchschnitt der Teilchengröße) der vorstehend genannten anorganischen feinen Teilchen ist vorzugsweise von 1 bis 1000 nm und ihre (von außen) zugesetzte Menge ist vorzugsweise von 0,01 bis 20 Gew.-Teile, basierend auf 100 Gew.-Teilen des Toners.
Die vorstehenden organischen feinen Teilchen werden im allgemeinen zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit und Übertragungsfähigkeit verwendet. Beispiele für die organischen feinen Teilchen schließen feine Teilchen aus Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyvinylidenfluorid ein.
Das vorstehend genannte Ladungssteuermittel wird im allgemeinen zum Zweck der Verbesserung der Aufladbarkeit verwendet. Beispiele für das vorstehend genannte Ladungssteuermittel schließen Metallsalze der Salicylsäure, metallhaltige Azoverbindungen, Nigrosin, quartäre Ammoniumsalze ein.
Das vorstehend genannte Trennmittel wird im allgemeinen zum Zweck der Verbesserung der Trenneigenschaften verwendet. Konkrete Beispiele für das Trennmittel sind Polyolefine mit niederem Molekulargewicht, wie Polyethylen, Polypropylen, Polybuten; Silikone mit einem Erweichungspunkt beim Erwärmen; Fettsäureamide, wie Ölsäureamid, Erucasäureamid, Rizinolsäureamid, Stearinsäureamid; pflanzliche Wachse, wie Caranaubawachs, Reiswachs, Candelilla-Wachs, Tranwachs, Jojobaöl; tierische Wachse, wie Bienenwachs; Mineral-/Petroleum-Wachse, wie Montanwachs, Ozokerit, Ceresin, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Fischer-Tropsch-Wachs; Esterwachse, wie Fettsäureester, Montansäureester, Carboxylat. In der vorliegenden Erfindung können diese Trennmittel einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
Die zugesetzte Menge dieser Trennmittel ist vorzugsweise von 0,5 bis 50 Gew.-% basierend auf der Gesamtmenge des Toners. Die zugesetzte Menge beträgt bevorzugter von 1 bis 30 Gew.-% und weiter bevorzugt von 5 bis 15 Gew.-%. Wenn die zugesetzte Menge weniger als 0,5 Gew.-% beträgt, ist der Zusatz des Trennmittels nicht wirksam. Wenn die zugesetzte Menge 50 Gew.-% oder mehr ist, wird leicht die Aufladbarkeit beeinflußt oder der Toner leicht in der Entwicklungseinrichtung zerstört. Dabei wird das Trennmittel am Träger verbraucht und Effekte, wie etwa eine Verringerung der Aufladung treten ein. Zudem wird, wenn zum Beispiel ein Farbtoner verwendet wird, das Eindring- bzw. Tränkungsverhalten des Toners auf der Bildoberfläche während der Fixierung ungenügend und das Trennmittel neigt zum Verbleiben auf dem Bild. Dementsprechend wird sich die Transparenz verschlechtern, was nicht vorteilhaft ist.
Andere Strukturen
Die Oberfläche des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners kann mit einer Oberflächenschicht überzogen sein. Es ist wünschenswert, daß die Oberflächenschicht sich nicht stark auf die mechanischen Eigenschaften und die viskoelastischen Schmelzeigenschaften des gesamten Toners auswirkt. Wenn zum Beispiel der Toner mit einer nicht schmelzenden Oberflächenschicht oder einer Oberflächenschicht mit einem hohen Schmelzpunkt dick überzogen ist, kann die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur, welche durch Verwendung eines kristallinen Polyesterharzes erhalten wird, nicht in ausreichendem Maße zur Geltung kommen.
Deshalb ist es wünschenswert, daß die Membran auf der Oberflächenschicht dünn ist. Genauer liegt die Membrandicke der Oberflächenschicht vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 0,5 μm.
Um eine dünne Oberflächenschicht im vorstehend beschriebenen Bereich zu bilden, wird geeigneterweise ein Verfahren der chemischen Bearbeitung der Oberfläche der Teilchen verwendet, die das Bindemittelharz, das Färbemittel, die feinen anorganischen Teilchen, die nach Erfordernis zugesetzt werden, und andere Materialien enthalten.
Zu den Komponenten, die die Oberflächenschicht bilden, zählen z. B. ein Silankupplungsmittel, Isocyanate oder Vinylmonomer. Ferner ist es vorzuziehen, daß eine polare Gruppe in die Komponente eingeführt wird. Durch chemische Bindung aufgrund der polaren Gruppe steigt die Anhaftungsstärke zwischen dem Toner und einem Übertragungsmaterial wie z. B. Papier.
Die vorstehend beschriebene polare Gruppe kann jede beliebige Gruppe sein, vorausgesetzt, daß die polare Gruppe eine polarisierbare funktionelle Gruppe ist. Zum Beispiel zählt zu den polaren Gruppen eine Carboxylgruppe, eine Carbonylgruppe, eine Epoxidgruppe, eine Ethergruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Iminogruppe, eine Cyanogruppe, eine Amidgruppe, eine Imidgruppe, eine Estergruppe, eine Sulfongruppe.
Beispiele für das Verfahren der chemischen Bearbeitung schließen ein Verfahren der Oxidation durch ein starkes Oxid, wie z. B. ein Peroxid, durch Ozonoxidation, durch Plasmaoxidation oder ein Verfahren der Bindung mit einem polymerisierenden Monomer, das durch Pfropfpolymerisation eine polare Gruppe beinhaltet, ein. Aufgrund der chemischen Bearbeitung bindet die polare Gruppe stark durch eine kovalente Bindung an die Molekülkette des kristallinen Harzes.
In der vorliegenden Erfindung kann ein weiteres aufladbares Material chemisch oder physikalisch auf die Oberfläche der Tonerteilchen aufgebracht werden. Ferner können feine Teilchen, wie etwa ein Metall, Metalloxid, Metallsalz, keramisches Harz oder Rußschwarz zum Zwecke z. B. der Verbesserung der Aufladbarkeit, Leitfähigkeit, Fließfähigkeit feiner Teilchen oder Gleitfähigkeit von außen zugegeben werden.
Die durchschnittliche Teilchengröße bezogen auf das Volumen des elektrophotographischen erfindungsgemäßen Toners ist vorzugsweise von 1 bis 20 μm, bevorzugter von 1 bis 15 μm und weiter bevorzugt von 2 bis 8 μm. Zudem ist die durchschnittliche Teilchengröße bezogen auf die Anzahl vorzugsweise von 1 bis 20 μm, bevorzugter von 1 bis 15 μm, und weiter bevorzugt von 2 bis 8 μm.
Der oben beschriebene volumenbezogene Durchschnitt und der zahlenbezogene Durchschnitt der Teilchengröße werden zum Beispiel unter Verwendung eines Colter Counters Modell TA-II^*) und durch Messen mit einer Öffnungsbreite von 50 μm bestimmt. Dabei ist der Toner in einer wäßrigen Elektrolytlösung (isotonische wäßrige Lösung) dispergiert und wird vor Durchführung der Messung 30 Sekunden oder länger mit Ultraschallwellen dispergiert.
Bevorzugte physikalische Eigenschaften des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners
Es ist wünschenswert, daß der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner bei normalen Temperaturen eine ausreichende Härte hat. Genauer ist es wünschenswert, daß die dynamische Viskoelastizität des Toners bei einer Kreisfrequenz von 1 Rad/s und bei 30°C so ist, daß ein Haltbarkeitsmodul GL (30) 1 × 10⁶ Pa oder höher ist und ein Verlustmodul G_N (30) 1 × 10⁶ Pa oder höher ist. Es sei angemerkt, daß die Details des Haltbarkeitsmoduls G_L und Verlustmoduls G_N in der JIS K 6900 definiert sind.
Wenn bei einer Kreisfrequenz von 1 rad/s und bei 30°C der Haltbarkeitsmodul G_L (30) weniger als 1 × 10⁶ Pa ist oder wenn der Verlustmodul G_N (30) weniger als 1 × 10⁶ Pa ist, werden die Tonerteilchen durch den Druck oder die Scherkräfte, die vom Trägermaterial auf sie einwirken, deformiert, wenn der Toner in der Entwicklungseinrichtung mit dem Träger gemischt wird. Als Folge davon können manchmal stabile Ladungsentwicklungseigenschaften nicht aufrechterhalten werden. Ferner werden, wenn der Toner von dem Trägermaterial für das latente Bild (Photorezeptor) gereinigt wird, die Tonerteilchen durch die Scherkräfte verformt, die von dem Reinigungsmesser übertragen werden, so daß Mängel bei der Reinigung auftreten können.
Wenn der Haltbarkeitsmodul G_L (30) und der Verlustmodul G_N (30) bei einer Kreisfrequenz von 1 rad/s und bei 30°C in die vorstehenden Bereiche fallen, sind sogar dann, wenn der Toner für eine elektrophotographische Hochgeschwindigkeitsvorrichtung verwendet wird, die Eigenschaften des Toners bei der Fixierung stabil, was vorzuziehen ist.
Der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt in einem Temperaturbereich von 60 bis 120°C. Die Viskosität des vorstehend genannten spezifischen Polyesterharzes nimmt rasch ab, wenn seine Temperatur höher als der Schmelzpunkt wird. Folglich wird, wenn das spezifische Polyesterharz bei einer über dem Schmelzpunkt liegenden Temperatur gelagert wird, der Toner aggregiert und Blockieren bzw. Blockbildung kann eintreten. Dementsprechend ist es vorzuziehen, daß der Schmelzpunkt des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners, der das vorstehende spezifische Polyesterharz als Hauptkomponente des Bindemittelharzes enthält, bei einer höheren Temperatur als derjenigen liegt, welcher der Toner während der Lagerung oder der Verwendung ausgesetzt ist, d. h. höher als 60°C. Wenn der Schmelzpunkt höher als 120°C liegt, kann es andererseits schwierig werden, eine Fixierung bei niedriger Temperatur zu erreichen. Der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner hat bevorzugter einen Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 65 bis 110°C und weiter bevorzugt einen Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 70 bis 100°C.
Der Schmelzpunkt des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners kann durch die Temperatur des Schmelzpeaks eines Differentialscanning-Kalorimeters mit Eingangskompensation bestimmt werden, das in der JIS K 7121 beschrieben ist. Es gibt Fälle, in denen das kristalline Harz eine Vielzahl von Schmelzpeaks hat. Jedoch wird in der vorliegenden Erfindung der höchste Peak als Schmelzpunkt betrachtet.
Ferner ist es vorzuziehen, daß der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner ein Temperaturintervall hat, in welchem die Werte des vorstehenden Haltbarkeitsmoduls G_L und des vorstehenden Verlustmoduls G_N bedingt durch eine Änderung im Temperaturbereich von 10°C Schwankungen von zwei Stellen oder mehr haben, das heißt 10² Pa oder mehr (wenn die Temperatur um 10°C angehoben wird, ändern sich die Werte für G_L und G_N auf ein Hundertstel der Originalwerte oder weniger). Die Werte des vorstehenden Haltbarkeitsmoduls G_L und des vorstehenden Verlustmoduls G_N ändern sich aufgrund eines Temperaturwechsels um einen Faktor von mindestens 100 innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs von 10°C.
Wenn der vorstehende Haltbarkeitsmodul G_L und der vorstehende Verlustmoduls G_N nicht die obige Temperaturreaktion zeigen, steigt die Fixierungstemperatur an. Als Folge davon kann der Toner bei einer niedrigen Temperatur nur unzureichend fixiert werden und der Energieverbrauch kann im Fixierverfahren nicht verringert werden.
1 ist ein Diagramm, das eine bevorzugte Charakteristik des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners zeigt. In 1 ist ein Zehnerlogarithmus des Haltbarkeitsmoduls log G_L bzw. ein Zehnerlogarithmus des Verlustmoduls log G_N auf der vertikalen Achse und die Temperatur auf der horizontalen Achse aufgetragen. Der Elastizitätsmodul des erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners mit dieser Eigenschaft sinkt rasch bei einem Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 60 bis 120°C und außerdem ist der Elastizitätsmodul innerhalb eines vorbestimmten Bereichs stabil. Dementsprechend nimmt sogar dann, wenn die Temperatur des Toners während des Fixierens hoch ist, seine Viskosität nicht mehr als nötig ab. Als Folge davon kann ein übermäßiges Eindringen des Toners ins Übertragungsmaterial, wie etwa Papier, und/oder die Erzeugung eines Offsets, d. h. eines Versatzes bzw. einer Verschiebung, verhindert werden.
Das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners, der vorstehend beschrieben ist, ist nicht besonders beschränkt. Jedoch ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Toners gemäß vorliegender Erfindung, das nachfolgend beschrieben wird, besonders bevorzugt. Da ferner der vorstehende erfindungsgemäße elektrophotographische Toner die zuvor erläuterte Struktur hat, hat der Toner zusätzlich eine hervorragende Beständigkeit gegen Tonerblockierung, eine exzellente Bildhaltbarkeit und eine außerordentlich gute Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur. Wenn das vorstehend beschriebene spezifische Polyesterharz eine Quervernetzungsstruktur durch eine ungesättigte Bindung hat, kann darüber hinaus insbesondere ein elektrophotographischer Toner erhalten werden, der einen großen Spielraum für die Fixierung und eine gute Offsetbeständigkeit hat und der ein übermäßiges Eindringen bzw. eine übermäßige Tränkung des Toners in ein Aufnahmematerial, wie z. B. Papier, verhindert. Ferner kann eine zusätzliche Verbesserung der Übertragungseffizienz dadurch erreicht werden, daß die Tonerteilchen in sphärische Form gebracht werden.
Zweikomponenten-Entwickler
Der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner kann dazu als Einkomponenten-Entwickler ohne jegliche Änderung oder als Toner in einem Zweikomponenten-Entwickler gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, der aus einem Träger und dem Toner gebildet wird. Der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler wird nachfolgend beschrieben.
Ein Träger, der für den obigen Zweikomponenten-Entwickler verwendet werden kann, ist nicht besonders beschränkt und jeder bekannte Träger kann verwendet werden. Beispiele für den Träger schließen einen Träger mit Harzüberzug ein, der eine aufgezogene Schicht aus Harz auf der Oberfläche eines Kernmaterials hat. Ferner kann der Träger ein Harzüberzugsträger des Dispersionstyps bzw. dispergierten Typs sein, in welchem ein leitendes Material in einem Matrixharz dispergiert ist.
Beispiele des für den Träger verwendeten Überzugsharzes/Matrixharzes schließen Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, Polyvinylether, Polyvinylketon, ein Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer, eine Styrol/Acrylsäure-Copolymer, ein gerades, aus Organosiloxan-Bindungen gebildetes Silikonharz oder eines seiner modifizierten Produkte, fluorhaltige Harze, Polyester, Polycarbonat, Phenolharz, Epoxidharz ein. Jedoch sind die Überzugsharze/Matrixharze nicht auf die genannten beschränkt.
Beispiele für das leitende Material schließen Metalle (wie Gold, Silber, Kupfer), Rußschwarz, Titanoxid, Zinkoxide, Bariumsulfat, Aluminiumborat, Kalium-titanat, Zinnoxid ein. Jedoch ist das leitende Material nicht auf die genannten beschränkt.
Ferner schließen die Beispiele für das Kernmaterial des Trägers magnetische Metalle (wie z. B. Eisen, Nickel, Kobalt), magnetische Oxide (wie Ferrit, Magnetit) oder Glaskügelchen ein. Um den Träger im Magnetbürsten-Verfahren zu verwenden, ist das Kernmaterial vorzugsweise ein magnetisches Material.
Der Volumendurchschnitt der Teilchengröße des Kernmaterials des Trägers ist im allgemeinen von 10 bis 500 μm und ist vorzugsweise von 30 bis 100 μm.
Um die Oberfläche des Kernmaterials des Trägers mit Harz zu überziehen, gibt es ein Überzugsverfahren mit einer eine Überzugsschicht bildenden Lösung, in der obiges Überzugsharz und verschiedene Zusatzstoffe, wenn nötig, in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden. Das Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt und kann in geeigneter Weise z. B. im Hinblick auf das zu verwendende Überzugsharz oder die Eignung für die Anwendung gewählt werden.
Zu den spezifischen Beispielen für die konkreten Harzüberzugsverfahren zählen ein Tauchverfahren, bei welchem das Kernmaterial des Trägers in die die Überzugsschicht bildende Lösung getaucht wird, ein Sprühverfahren, bei dem die die Überzugsschicht bildende Lösung auf die Oberfläche des Kernmaterials des Trägers aufgesprüht wird, ein Fließbettverfahren, bei dem die die Überzugsschicht bildende Lösung in einem Zustand aufgesprüht wird, in dem das Kernmaterial des Trägers auf einem Strom aufschwimmt, und ein Verfahren mit einer Knetauftragsvorrichtung, bei dem das Kernmaterial des Trägers und die die Überzugsschicht bildende Lösung in einer Knetüberzugsvorrichtung gemischt werden und anschließend das Lösungsmittel entfernt wird.
Das Mischverhältnis (Gewichtsverhältnis) im vorstehenden Zweikomponenten-Entwickler zwischen dem erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toner und dem oben beschriebenen Träger liegt im Größenordnungsbereich von 1:100 bis 30:100 und bevorzugter im Größenordnungsbereich von 3:100 bis 20:100.
Abbildungsverfahren
Nachfolgend wird ein Abbildungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei dem ein erfindungsgemäßer elektrophotographischer Toner oder ein erfindungsgemäßer Zweikomponentenentwickler verwendet werden.
Das oben beschriebene Abbildungsverfahren hat einen Vorgang der Erzeugung eines latenten Bildes, bei dem ein elektrostatisches latentes Bild auf der Oberfläche eines Aufnahmematerials für das latente Bild erzeugt wird, einen Entwicklungsvorgang, bei dem das elektrostatische latente Bild, das auf der Oberfläche des Aufnahmematerials für das latente Bild erzeugt wurde, unter Verwendung eines von einem Entwickler-Trägermaterial getragenen Entwicklers entwickelt wird und bei dem auf diese Weise ein Tonerbild erzeugt wird, einen Übertragungsvorgang, bei dem das auf der Oberfläche des Aufnahmematerials für das latente Bild erzeugte Tonerbild auf die Oberfläche eines Übertragungsmaterials, wie etwa Papier, übertragen wird, und einen Fixiervorgang, bei dem das auf die Oberfläche des Übertragungsmaterials übertragene Tonerbild einer Wärmefixierung unterzogen wird. Typischerweise wird der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner oder erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler als der vorstehend erwähnte Entwickler verwendet.
Der Entwickler kann nach Wunsch entweder zu einem Einkomponenten-System oder einem Zweikomponenten-System gehören. Im Falle eines Einkomponenten-Systems wird der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner ohne irgendeine Änderung verwendet. Im Falle eines Zweikomponenten-Systems wird der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler verwendet, bei dem der vorstehend beschriebene Träger und der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner gemischt werden.
Alle vorstehend angeführten Vorgänge im Abbildungsverfahren können unter Verwendung bekannter Vorgänge ausgeführt werden.
Als vorstehendes Aufnahmematerial für das latente Bild können zum Beispiel ein elektrophotographischer Photorezeptor oder ein dielektrisches Aufzeichnungsmaterial verwendet werden.
Bei dem elektrophotographischen Photorezeptor wird die Oberfläche des elektrophotographischen Photorezeptors z. B. durch eine Korotron-Elektrisiereinrichtung oder eine Kontakt-Elektrisiereinrichtung gleichmäßig aufgeladen und anschließend belichtet, so daß ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird (Vorgang der Erzeugung eines latenten Bildes). Anschließend werden Tonerteilchen an das elektrostatische latente Bild angelagert, indem eine Entwicklerwalze angenähert oder in Kontakt gebracht wird, auf deren Oberfläche eine Entwicklerschicht gebildet ist, und ein Tonerbild wird auf dem elektrophotographischen Photorezeptor gebildet (Entwicklungsvorgang). Das erzeugte Tonerbild wird auf die Oberfläche eines Übertragungsmaterials, wie Papier, unter Verwendung z. B. einer Korotron-Elektrifizierungseinrichtung übertragen (Übertragungsvorgang). Danach wird das Tonerbild, das auf die Oberfläche des Übertragungsmaterials übertragen wurde, einer Wärmefixierung durch eine Fixiereinrichtung unterworfen und das fertige Tonerbild wird gebildet.
Bei der Wärmefixierung in der vorstehenden Fixiereinrichtung wird im allgemeinen ein Formtrennmittel am Fixierelement in der obigen Fixiereinrichtung zugeführt, um z. B. Offset, d. h. ein Verschieben der Abbildung zu verhindern.
Im elektrophotographischen Toner gemäß der vorliegenden Erfindung (der Begriff "Toner" beinhaltet von jetzt an den Fall, bei dem der Toner in einem erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Entwickler enthaltenist), ist dann, wenn es eine Quervernetzungsstruktur im Bindemittelharz des Toners gibt, die Formtrennbarkeit des Toners aufgrund deren Wirkung überlegen. Dementsprechend kann die Fixierung mit einer verringerten Menge an Trennmittel oder ganz ohne Trennmittel durchgeführt werden.
Um das Aufbringen von Öl auf das Übertragungsmaterial und auf das Bild nach der Fixierung zu verhindern, ist es vorzuziehen, daß das vorstehend beschriebene Trennmittel nicht verwendet wird. Wenn jedoch die zugeführte Menge des obigen Trennmittels 0 mg/cm² ist, kann dann, wenn das vorstehend genannte Fixierelement das Übertragungsmaterial, wie etwa Papier, im Augenblick der Fixierung berührt, das Ausmaß des Verschleißes des Fixierelements zunehmen und die Lebensdauer des Fixierelements verringert werden. Folglich ist es in der Praxis vorzuziehen, daß eine geringe Menge des vorstehenden Trennmittels an das Fixierelement geliefert wird, d. h. die verwendete Menge liegt im Bereich von 8,0 × 10^-3 mg/cm² oder weniger.
Wenn die Menge des obigen Trennmittels 8,0 × 10^-3 mg/cm² überschreitet, nimmt die Bildqualität aufgrund des auf die Oberfläche des Bildes nach der Fixierung aufgebrachten Trennmittels ab. Insbesondere dann, wenn die Lichtdurchlässigkeit wie bei Verwendung eines OHP wichtig ist, kann dieses Phänomen auffällig sein. Wenn ferner das Aufbringen eines Trennmittels auf das Übertragungsmaterial auffällig wird, kann das Übertragungsmaterial klebrig werden. Darüber hinaus erfordert eine größere Menge des obigen Trennmittels eine größere Dimensionierung eines Vorratsbehälters zur Bevorratung des Trennmittels. Damit nimmt auch die Größe der Fixiereinrichtung selbst zu.
Das vorstehend genannte Trennmittel ist nicht besonders beschränkt. Beispiele schließen flüssige Trennmittel, wie Dimethylsilikonöl, fluorhaltige Öle, Fluor-Silikonöl, denaturiertes Öl (wie z. B. amindenaturierte Silikonöle) ein. Unter diesen hat unter dem Gesichtspunkt des Aufbringens auf der Oberfläche des obigen Fixierelements und der Bildung einer gleichmäßigen Trennmittelschicht ein denaturiertes Öl, wie z. B. ein amindenaturiertes Silikonöl, eine hervorragende Beschichtungsfähigkeit am Fixierelement und ist aus diesem Grunde vorzuziehen. Weiter sind unter dem Gesichtspunkt der Bildung einer gleichmäßigen Schicht des Trennmittels ein fluorhaltiges Öl und ein Fluor-Silikonöl vorzuziehen.
Weil eine zugeführte Menge des Trennmittels bei den herkömmlichen Abbildungsverfahren, die nicht den erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toner verwenden, nicht verringert werden kann, ist es vom Kostenstandpunkt nicht praktikabel, Fluoröl oder das Fluor-Silikonöl als Trennmittel zu verwenden. Wenn jedoch der erfindungsgemäße elektrophotographische Toner verwendet wird, kann die Menge an zugeführtem Trennmittel drastisch verringert werden. Deshalb ist es in der Praxis kein Kostenproblem, diese Öle zu verwenden.
Ein Verfahren das Trennmittel an die Oberfläche einer Walze oder eines Bandes zu liefern, die bzw. das als ein Fixierelement dient und für die vorstehend beschriebene Erwärmung und das Anpressen verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt. Beispiele für die Verfahren schließen ein Kissenverfahren, bei dem ein mit einem flüssigem Trennmittel getränktes Kissen verwendet wird, ein Bahnverfahren, ein Walzenverfahren, ein kontaktfreies Berieselungsverfahren (Sprühverfahren) ein. Unter diesen sind das Bahnverfahren und das Walzenverfahren bevorzugt. Wenn diese Verfahren verwendet werden, besteht der Vorteil darin, daß das obige Trennmittel gleichmäßig zugeführt werden kann, und darin, daß die zugeführte Menge leicht zu steuern ist. Wenn das vorstehende Trennmittel durch das Berieselungsverfahren gleichmäßig an das Fixierelement geliefert wird, ist es notwendig z. B. ein spezielles Messer zu verwenden.
Die Menge des zugeführten Trennmittels kann wie folgt gemessen werden.
Wenn unbeschichtetes Papier, wie es für einen herkömmlichen Photokopierer verwendet wird (typischerweise ein Kopierpapier, hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd., Handelsname "J PAPER"^* ⁾), durch ein Fixierelement läuft, bei dem der Oberfläche ein Trennmittel zugeführt wird, wird das Trennmittel auf das unbeschichtete Papier aufgebracht. Das aufgebrachte Trennmittel wird unter Verwendung eines Soxhlet-Extraktors extrahiert. Hexan wird hier als Lösungsmittel verwendet.
Die Menge des im Hexan enthaltenen Trennmittels wird mit einem Atomabsorbtionsspektrometer bestimmt und auf diese Weise kann die Menge des auf das unbeschichtete Papier aufgebrachten Trennmittels bestimmt werden. Die Menge wird definiert als eine Menge an Trennmittel, die an das Fixierelement geliefert wurde.
Beispiele für das Übertragungsmaterial, auf welches das Tonerbild übertragen wird (Aufzeichnungsmaterial) schließen unbeschichtetes Papier oder eine OHP-Folie, wie sie in Photokopierern oder Druckern vom elektrophotographischen Typ verwendet werden, ein.
Um die Glätte der Bildoberfläche nach der Fixierung zu verbessern, ist es bevorzugt, daß die Oberfläche des Übertragungsmaterials so glatt wie möglich ist. Zum Beispiel können geeigneterweise ein beschichtetes Papier, bei dem die Oberfläche eines unbeschichteten Papiers z. B. mit einem Harz überzogen wurde oder Kunstpapier zum Bedrucken verwendet werden.
Es gibt keine Flockenbildung bzw. Ausflockungen des Toners im Abbildungsverfahren, das den erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toner verwendet. Als Folge davon kann ein Bild mit hervorragender Bildqualität erzeugt werden, eine Fixierung bei niedriger Temperatur ist möglich und die Haltbarkeit bzw. Lagerfähigkeit des erzeugten Bildes ist hervorragend. Wenn ferner das Bindemittelharz eine Quervernetzungsstruktur hat, gibt es kaum eine Anhaftung des obigen Trennmittels am Übertragungsmaterial. Wenn das Bild unter Verwendung eines Übertragungsmaterials, wie etwa einer Klebefolie oder eines Bandes erzeugt wird, bei welchen Klebstoff auf eine Rückseite aufgebracht ist, kann z. B. ein Klebeetikett oder ein Band hergestellt werden, auf dem ein Bild mit hoher Bildqualität und hoher Dichte abgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung des elektrophotographischen Toners
Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners ist ein nasses Granulierverfahren.
Beispiele für das vorstehend genannte nasse Granulierverfahren schließen geeignete bekannte Verfahren, wie ein Schmelz- und Suspendierverfahren, ein Emulgier- und Aggregationsverfahren, ein Lösungs- und Suspendierverfahren ein. Das Emulgier- und Aggregationsverfahren wird nachfolgend als ein Beispiel beschrieben.
Das Emulgier- und Aggregationsverfahren hat einen Emulgiervorgang, bei dem das spezifische Polyesterharz, das im Abschnitt "Bindemittelharz" bei dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen "elektrophotographischen Toner" beschrieben wurde, emulgiert wird und emulgierte Teilchen (Tröpfchen) gebildet werden; einen Aggregationsvorgang, bei welchem ein Aggregat der emulgierten Teilchen (Tröpfchen) gebildet wird; und einen Koaleszenzvorgang, bei dem sich das Aggregat verbindet und einer Wärmebindung unterworfen wird.
Emulgiervorgang
Im obigen Emulgiervorgang werden die emulgierten Teilchen (Tropfen) des spezifischen Polyesterharzes dadurch erzeugt, daß Scherkräfte auf eine Lösung angewendet werden, in der ein wäßriges Medium mit einem Lösungsgemisch (Polymerlösung) gemischt ist, das ein Polyesterharz, das z. B. sulfoniert ist, und wenn nötig, ein Färbemittel beinhaltet.
Dabei wird die Viskosität der Polymerlösung durch Erwärmen oder durch Lösen des Polyesterharzes in einem organischen Lösungsmittel verringert und dadurch werden emulgierte Teilchen gebildet. Um die emulgierten Teilchen zu stabilisieren und die Viskosität des wäßrigen Mediums zu erhöhen, kann ein Dispersionsmittel verwendet werden. Die Dispersion der emulgierten Teilchen kann nachfolgend als "Harzteilchendispersion" bezeichnet werden.
Beispiele für das Dispersionsmittel schließen wäßrige Polymere, wie Polyvinylalkhol, Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Natriumpolyacrylat, Natriumpolymethacrylat; oberflächenaktive Mittel (wie anionische oberflächenaktive Mittel, wie Natrium-Dodecylbenzolsulfonat, Natrium-Octadecylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat, Kaliumstearat; kationische oberflächenaktive Mittel, wie Laurylaminacetat, Stearylaminacetat, Lauryltrimethylammoniumchlorid; amphotere ionische oberflächenaktive Mittel, wie Lauryldimethylaminoxid; nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylenalkylamin); anorganische Verbindungen, wie Tricalciumphosphat, Aluminiumhydroxid, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Bariumcarbonat ein.
Wenn eine anorganische Verbindung als Dispersionsmittel verwendet wird, kann ein handelsüblich erhältliches Produkt ohne irgendeine Änderung verwendet werden. Auch um feine Teilchen zu erhalten, kann ein Verfahren zur Erzeugung feiner Teilchen einer anorganischen Verbindung in einem Dispersionsmittel verwendet werden.
Die verwendete Menge des obigen Dispersionsmittels beträgt vorzugsweise von 0,01 bis 20 Gew.-Teile basierend 100 Gew.-Teilen des obigen Polyesterharzes (Bindemittelharz).
Wenn eine Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe mit dem vorstehenden Polyesterharz copolymerisiert wird (d. h. eine geeignete Menge einer von der Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponente mit einer Sulfonsäuregruppe ist in den von der Säure abgeleiteten gerüstbildenden Komponenten beinhaltet), kann im vorstehenden Emulgiervorgang ein die Dispersion stabilisierendes Mittel, wie z. B. ein oberflächenaktives Mittel verringert werden. Als Alternative können die emulgierten Teilchen ohne Verwendung eines dispersionsstabilisierenden Mittels gebildet werden.
Beispiele für das obige organische Lösungsmittel schließen Ethylacetat und Toluol ein und das organische Lösungsmittel wird in geeigneter Weise entsprechend dem Polyesterharz gewählt und verwendet.
Die verwendete Menge des obigen organischen Lösungsmittels beträgt vorzugsweise von 50 bis 5000 Gew.-Teile und bevorzugter von 120 bis 1000 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gew.-Teilen der Gesamtmenge des Polyesterharzes und der anderen Monomere, die wenn nötig verwendet werden (nachfolgend kann eine Kombination des Polyesterharzes und der Monomere einfach als "Polymer" bezeichnet werden). Bevor die emulgierten Teilchen gebildet werden, kann ein Färbemittel mit dem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Die zu verwendenden Färbemittel sind diejenigen, die bereits im Abschnitt "Färbemittel" für den elektrophotographischen Toner gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben sind.
Beispiele für eine Emulgiervorrichtung, die zur Herstellung der emulgierten Teilchen verwendet wird, schließen eine Homogenisiervorrichtung, einen Homomischer, einen Druckkneter, einen Extruder, eine Dispergiervorrichtung für Medien ein. Die durchschnittliche Teilchengröße (Volumendurchschnitt der Teilchengröße) der emulgierten Teilchen (Tröpfchen) des vorstehenden Polyesterharzes ist vorzugsweise von 0,01 bis 1 μm, bevorzugter von 0,03 bis 0,3 μm und weiter bevorzugt von 0,03 bis 0,4 μm.
Jedes beliebige übliche Dispergierverfahren, das zum Beispiel einen Homogenisator vom Rotations-/Schertyp, eine Kugelmühle mit einem Medium, eine Sandmühle, eine DYNO MILL^* ⁾ oder dergleichen verwendet, kann für das Verfahren zur Dispersion des vorstehenden Färbemittels verwendet werden. Das Dispersionsverfahren ist in keiner Weise beschränkt.
Falls nötig kann eine wäßrige Dispersion dieser Färbemittel unter Verwendung eines oberflächenaktiven Mittels oder eine organische Lösungsmitteldispersion dieser Färbemittel unter Verwendung eines Dispersionsmittels hergestellt werden. Die Dispersion der Färbemittel kann nachfolgend als "Färbeteilchendispersion" bezeichnet werden. Das oberflächenaktive Mittel oder Dispersionsmittel, das zur Dispersion verwendet wird, kann das gleiche sein wie das Dispersionsmittel, das zum Dispergieren des vorstehenden Polyesterharzes verwendet wird.
Die zugesetzte Menge des vorstehenden Färbemittels ist vorzugsweise von 1 bis 20 Gew.-%, bevorzugter von 1 bis 10 Gew.-%, weiter bevorzugt von 2 von 10 Gew.-% und insbesondere bevorzugt von 2 bis 7 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des obigen Polymers.
Wenn das Färbemittel im Emulgiervorgang gemischt wird, kann das Mischen des Polymers mit dem Färbemittel bewirkt werden, indem das Färbemittel oder die organische Lösungsmitteldispersion des Färbemittels mit der im organischen Lösungsmittel gelösten Lösung des Polymers gemischt wird.
Aggregationsvorgang
Beim Aggregationsvorgang werden die erhaltenen emulgierten Teilchen erwärmt und bei einer Temperatur aggregiert, die in der Nähe des Schmelzpunkts des vorstehenden Polyesterharzes, aber unter dem Schmelzpunkt liegt. Dementsprechend wird ein Aggregat gebildet.
Die Herstellung des Aggregats aus den emulgierten Teilchen erfolgt durch Ansäuern des pHs einer Emulgierlösung unter Rühren. Der pH ist vorzugsweise von 2 bis 6, bevorzugter von 2,5 bis 5 und weiter bevorzugt von 2,5 bis 4. Dabei kann auch ein Aggregationsmittel effektiv verwendet werden.
Das zu verwendende Aggregationsmittel kann geeigneterweise ein oberflächenaktives Mittel sein, das eine dem als Dispersionsmittel eingesetzten oberflächenaktiven Mittel entgegengesetzte Polarität hat, ein anorganisches Metallsalz oder ein zweiwertiger oder höherer Metallkomplex (ein Metallkomplex mit einer Wertigkeit von wenigstens zwei). Insbesondere weil die Menge des verwendeten oberflächenaktiven Mittels verringert und die Aufladungseigenschaften verbessert werden können, ist es besonders bevorzugt, den Metallkomplex zu verwenden.
Beispiele für das vorstehend genannte anorganische Metallsalz schließen ein Metallsalz, wie Calciumchlorid, Calciumnitrat, Bariumchlorid, Magnesiumchlorid, Zinkchlorid, Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat; und anorganische Metallsalzpolymere, wie Poly(aluminiumchlorid), Poly(aluminiumhydroxid), Calciumpolysulfid ein. Von diesen sind die Aluminiumsalze und deren Polymere besonders geeignet. Um eine schärfere Teilchenverteilung zu erhalten, ist es zweckmäßig, daß das anorganische Metallsalz eher zweiwertig als einwertig, eher dreiwertig als zweiwertig und eher vierwertig als dreiwertig ist, und wenn das anorganische Metallsalz ein anorganisches Metallsalzpolymer des Polymerisationstyps ist, ist die bevorzugte Zahl der Wertigkeit die gleiche.
Koaleszenzvorgang
Beim Koaleszenzvorgang wird das Fortschreiten des Ausflockens durch eine pH-Änderung einer Suspension des Aggregats bis in einen Bereich von 3 bis 7 beendet, während das Rühren wie beim Aggregationsvorgang beibehalten wird. Anschließend wird das Aggregat erwärmt und bei einer Temperatur verbunden, die über dem Schmelzpunkt des Polyesterharzes liegt.
Es gibt keine Probleme bezüglich der Temperatur des Erwärmens, vorausgesetzt die Temperatur liegt über dem Schmelzpunkt des Polyesterharzes.
Die Dauer des obigen Erwärmens ist etwa ein Zeitraum, in dem die Fusion vollständig durchgeführt werden kann, und liegt in der Größenordnung von 0,5 bis 10 Stunden.
Die verbundenen Teilchen, die durch die Fusion erhalten wurden, werden einem Fest-Flüssig-Trennvorgang, wie etwa einer Filtration, einem Reinigungsvorgang und einem Trocknungsvorgang je nach Erfordernis unterworfen, und werden zu Tonerteilchen. Um zufriedenstellende Aufladungsmerkmale und die Zuverlässigkeit des Toners sicherzustellen, ist es dabei vorteilhaft, die Teilchen im Reinigungsvorgang vollkommen zu reinigen.
In dem Trocknungsvorgang kann jedes beliebige Trocknungsverfahren verwendet werden, wie etwa ein herkömmliches Verflüssigungstrocknungsverfahren vom Vibrationstyp, ein Sprühtrocknungsverfahren, ein Gefriertrocknungsverfahren, ein Blitzstromverfahren. Der Feuchtigkeitsgehalt der Tonerteilchen nach dem Trocknen wird wünschenswerterweise auf 1,0% oder weniger eingestellt und wird bevorzugter auf 0,5% oder weniger eingestellt.
Eine Quervernetzungsreaktion kann bewirkt werden, wenn das obige Polyesterharz im Koaleszenzschritt oder nach Beendigung der Fusion auf seinen Schmelzpunkt oder einen höheren Wert erwärmt wird. Darüber hinaus kann die Quervernetzungsreaktion gleichzeitig mit der Ausflockungsreaktion durchgeführt werden. Wenn die Quervernetzungsreaktion ausgeführt wird, wird zum Beispiel ein ungesättigtes sulfoniertes kristallines Polyesterharz, das mit einer Doppelbindungskomponente copolymerisiert ist, als Bindemittelharz verwendet, eine Radikalreaktion am Harz erzeugt und eine Struktur zur Quervernetzung eingeführt. Dabei wird ein Polymerisationsstarter bzw. -initiator verwendet, der nachfolgend beschrieben wird.
Beispiele für den Polymerisationsstarter schließen t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, Cumylperpivalat, t-Butylperoxylaurat, Benzoylperoxid, Lauroylperoxid, Octanoylperoxid, Di-t-Butylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Dicumylperoxid, 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril), 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis-(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril), 1,1-Bis-(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 1,1-Bis(t-butylperoxy)cyclohexan, 1,4-Bis(t-butylperoxycarbonyl)cyclohexan, 2,2-Bis(t-butylperoxy)octan, n-Butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valat, 2,2-Bis-(t-butylperoxy)butan, 1,3-Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan, Di-t-Butyldiperoxyisophthalat, 2,2-Bis(4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl)propan, Di-t-butylperoxy-α-methylsuccinat, Di-t-Butylperoxydimethylglutarat, Di-t-Butylperoxyhexahydro terephthalat, Di-t-butylperoxyazelat, 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, Diethylenglykol-bis-(t-butylperoxycarbonat), Di-t-butylperoxytrimethyladipat, Tris-(t-butylperoxy)triazin, Vinyltris-(t-butylperoxy)silan, 2,2'-Azobis-(2-methylpropionamidindihydrochlorid), 2,2'-Azobis-[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidin], 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure) ein.
Diese Polymerisationsstarter können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Die Menge und Art des Polymerisationsstarters kann gemäß der Menge der ungesättigten Bereiche im Polymer und der Art und Menge des im Reaktionsgemisch vorkommenden Färbemittels gewählt werden.
Der Polymerisationsstarter kann vor dem Emulgierschritt mit dem Polymer vermischt werden, oder er kann dem Aggregat während des Aggregationsschrittes zugeführt werden. Weiter kann der Polymerisationsstarter während oder nach dem Koaleszenzschritt eingeführt werden. Wenn der Polymerisationsstarter während des Aggregationsschrittes oder während oder nach dem Koaleszenzschritt zugegeben wird, wird eine Lösung, in der der Polymerisationsstarter gelöst oder emulgiert ist, zu einer Teilchendispersion (z. B. Harzteilchendispersion) zugegeben. Zum Zwecke der Kontrolle des Polymerisationsgrades kann z. B. ein bekanntes Quervernetzungsmittel, Kettenübertragungsmittel oder ein Polymerisationsinhibitor zum Polymerisationsstarter zugegeben werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrophotographischen Toners kann ein elektrophotographischer Toner mit hervorragender Toner-Blockierbeständigkeit, ausgezeichneter Haltbarkeit des Bildes und exzellenter Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur geschaffen werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (1)
301 Gew.-Teile Dimethylterephthalat, 248 Gew.-Teile 1,9-Nonandiol und 0,3 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Zweihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Anschließend wurde die Luft im Gefäß abgelassen, eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas durch einen Druckverminderungsvorgang erzeugt und die gemischte Lösung bei 180°C während 5 Stunden mit einem mechanischen Rührer gerührt.
Danach wurde die Temperatur allmählich unter verringertem Druck auf 230°C angehoben und die Mischung während 2 Stunden gerührt. Wenn die Mischung einen viskosen Zustand annimmt, wird die Mischung durch Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 340 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (1) (ein kristallines Polyesterharz, das eine von der Säure abgeleitete gerüstbildende Komponente, in der die Gehaltsmenge der von der aromatischen Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildende Komponente 100 Mol-% des Gerüsts ist, und eine vom Alkohol abgeleitete gerüstbildene Komponente enthält, in der die Gehaltsmenge der vom aliphatischen Diol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente 100 Mol-% des Gerüsts ist) synthetisiert.
Das Molekulargewicht (M_w) im Gewichtsdurchschnitt des kristallinen Polyesterharzes (1), welches gemäß der Molekulargewichtsbestimmung durch Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) erhalten wurde, ist 27500 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) beträgt 7200.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (1) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem vorstehend erwähnten Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hatte einen deutlichen Peak und die Temperatur der Peakspitze ist bei 96°C.
Für die Esterdichte M wurde ein Wert von 0,095 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (1) (Lösungs- und Suspensionsverfahren)
28 Gew.-Teile des kristallinen Polyesterharzes (1), 5 Gew.-Teile eines Kupferphthalocyanin-Pigments (C. I. Pigment Blau 15:3) und 60 Gew.-Teile Toluol werden in einer Sandmühle dispergiert und auf diese Weise eine Dispersion hergestellt.
45 Gew.-Teile einer 40-Gew.-%igen Calciumcarbonatsuspension und 45 Gew.-Teile Wasser werden zu 36 Gew.-Teilen einer wäßrigen 3,0-Gew.-%igen Carboxymethylcelluloselösung gegeben. Die Gesamtmenge der Dispersion wird bei 50°C zu dieser Mischung gegeben. Diese gemischte Lösung wird gerührt und in einer Emulgiervorrichtung (Handelsname: Ultra TURRAX,^* ⁾) bei 50°C und 10000 U/min 3 Minuten lang suspendiert. Als Resultat wird eine suspendierte Lösung erhalten.
Zunächst werden Toluol und Wasser so gut wie möglich unter einem Stickstoffgasstrom verdampft und dabei wird eine Teilchendispersion zur Quervernetzung erhalten. Wasser wird zur Teilchendispersion für die Quervernetzung in einer Menge zugegeben, die fünffach höher als die Menge der Teilchendispersion zur Quervernetzung ist. Calciumcarbonat wird in Salzsäure gelöst und es wird ein wiederholtes Waschen mit Wasser durchgeführt. Schließlich wird ein elektrophotographischer Toner (1) durch Druckverringerung und Gefriertrocknung hergestellt.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (1) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell TA-II^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm,) bestimmt. Die Teilchengröße im Volumendurchschnitt beträgt 6,5 μm und die Teilchengröße im Zahlenmittel ist 6,1 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)
Bestimmung der Viskoelastizität
Die Viskoelastizität des erhaltenen elektrophotographischen Toners (1) wird unter Verwendung eines Viskosimeters des Rotationsscheibentyps (RDA, 2RHIOS SYSTEM ver. 4.3.2^*)) durchgeführt.
Eine Probe wird in den Probenhalter gegeben. Die Messung wird bei einer Aufwärmungsrate von 1°C/min, einer Frequenz von 1 rad/s, einer Scherung von 20% oder weniger und einem Erfassungsdrehmoment innerhalb eines Bereichs garantierter Meßwerte durchgeführt. Nach Bedarf werden ein 8 mm Probenhalter oder ein 20 mm Probenhalter verwendet.
Änderungen im Haltbarkeitsmodul G'(Pa) und Verlustmodul G''(Pa) werden im Bezug auf die Temperaturänderung erhalten. Die Tabellen 1 und 3 zeigen eine Temperatur (T1), bei der sich die Viskoelastizität drastisch um zwei Stellen oder mehr (zwei Größenordnungen oder mehr) bedingt durch den Glasübergang oder das Schmelzen des Polymers ändert, die entsprechenden Werte für die Viskoelastizität (GL, GN) sowie eine Temperatur (T2), bei der die Werte für die Viskoelastizität (G_L, G_N) 10000 Pa·S betragen.
Messung und Bewertung der Aggregationsfähigkeit feiner Teilchen
(Toner-Blockierbeständigkeit bzw. Blockbildungsbeständigkeit)
Ein Pulvertester (Hosokawa Micron Corporation) wird verwendet und Siebe mit Öffnungen von 53 μm, 45 μm und 38 μm sind in dieser Reihenfolge von oben angebracht. 2 g des elektrophotographischen Toners (1), der genau eingewogen wurde, werden in den oberen Abschnitt des 53 μm-Siebs gegeben und Schwingungen mit einer Amplitude von 1 mm werden 90 Sekunden lang an den Toner angelegt. Nach der Schwingungsbehandlung werden die Gewichtsanteile des Toners in den jeweiligen Sieben gewogen und jeweils mit 0,5 g, 0,3 g und 0,1 g multipliziert. Die durch Wiegen bestimmten Werte werden addiert und als Prozentanteil berechnet. Die verwendete Probe (elektrophotographischer Toner (1)) wird während 48 Stunden in einer Umgebung von 25°C/50% relativer Feuchtigkeit unbehandelt belassen und die Messung wird in einer Umgebung von 25°C/50% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
In der vorliegenden Erfindung kann bezüglich der Aggregationsfähigkeit der vorstehenden feinen Teilchen der Toner im allgemeinen ohne praktische Probleme verwendet werden, wenn die Menge des Toners nach der Schwingungsbehandlung 80 Gew.-% oder weniger beträgt.
Bewertung der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur
Unter Verwendung des erhaltenen elektrophotographischen Toners (1) wird ein Bild auf der Oberfläche eines Aufnahmepapiers durch einen Full-Color-Photokopierer (A-Color^*)) (hergestellt von Fuji Xerox Co., Ltd.) erzeugt, bei welchem eine Fixiereinrichtung umgebaut wurde, und die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur des elektrophotographischen Toners (1) wird bewertet. Die Bewertung wird wie folgt durchgeführt. Die Temperatur wird in 10°C-Intervallen von 80°C bis 120°C geändert und bei jeder Fixiertemperatur wird ein fixiertes Bild hergestellt. Anschließend wird die Bildoberfläche jedes erhaltenen fixierten Bildes V-förmig gebogen und der Grad des Abblätterns am gebogenen Bildabschnitt beobachtet. Die tiefste Fixierungstemperatur, bei der das Bild kaum abgeschält wird, wird mit MFT (°C) bezeichnet und die Fixierbarkeit bei niederer Temperatur bewertet. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
Wenn die vorstehend beschriebene Fixiertemperatur bei 130°C oder niedriger liegt, kann die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur als hervorragend bezeichnet werden.
Die Testbedingungen für die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur werden nachstehend beschrieben.
Testbedingungen

– Tonerbild: vollflächiges Bild (40 mm × 50 mm)
– Menge an Toner: 0,9 mg/cm²
– Aufnahmepapier: Farbkopierpapier (J PAPER^*))
– Durchlaufgeschwindigkeit: 160 mm/s
– Menge des aufgetragenen Silikonöls: 1,6 × 10^-3 mg/cm²

Bewertung der Bildhaltbarkeit
Zwei Aufnahmepapiere, auf denen fixierte Bilder bei der niedrigsten Fixiertemperatur (MFT (°C)) erzeugt wurden, werden während 7 Tagen unbehandelt in einem Zustand, in dem die Bildoberflächen übereinandergelegt sind, unter einer Belastung von 100 g/cm² in einer Umgebung mit einer Temperatur von 60°C und einer Feuchtigkeit von 85% belassen. Die aufeinanderliegenden Bilder werden auseinandergeblättert und das Verkleben bzw. Anhaften der Bilder zwischen den Aufzeichnungspapieren und die Übertragung eines Bildes auf einen Bereich ohne Bild wird visuell geprüft. Die Bewertung wird gemäß der folgenden Bewertungskriterien getroffen. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
Bewertungskriterien

O kein Problem mit der Bildhaltbarkeit
Δ eine Änderung sichtbar, aber kein praktisches Problem
X große Änderungen sichtbar und praktisch nicht verwendbar

Bewertung der Aufladbarkeit
0,8 Gew.-% feiner Siliciumdioxidteilchen (hydrophobes Siliciumdioxid) mit einer primären Teilchengröße von 40 nm, die einer hydrophoben Oberflächenbearbeitung unterzogen wurden, werden hergestellt. 1,0 Gew.-% feiner Teilchen einer Metatitansäureverbindung mit einer primären durchschnittlichen Teilchengröße von 20 nm, die ein Reaktionsprodukt aus Metatitansäure und Isobutyltrimethoxysilan sind (Teilchen, in denen 100 Gew.-Teile Metatitansäure und 50 Gew.-Teile Isobutyltrimethoxysilan verarbeitet wurden), werden hergestellt. Die feinen Siliciumdioxidteilchen und die feinen Teilchen der Metatitansäureverbindung werden zugegeben und mit dem elektrophotographischen Toner (1) gemischt. Auf diese Weise wird ein von außen zugeführter elektrophotographischer Toner (1) hergestellt.
8 Gew.-Teile des erhaltenen von außen zugeführten elektrophotographischem Toners (1) und 92 Gew.-Teile eines mit einem Methylmethacrylatharz überzogenen Trägers werden in einen V-Mischer gegeben und 20 Minuten lang gerührt. Die Mischung wird in eine Entwicklungseinrichtung, den Full-Color-Kopierer (A-Color^*)), gebracht. Nach dem Start wird die aufgeladene Menge der Mischung durch eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ladung im Abblasverfahren bestimmt (ein Netz mit Öffnungen von 20 μm wird verwendet). Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
Beispiel 2
Synthese eines kristallinen Polyesterharzes (2)
Mit der Ausnahme, daß die Menge des bei der "Synthese des kristallinen Polyesterharzes (1)" zugesetzten Dimethylterephthalats von Beispiel 1 auf 194 Gew.-Teile geändert wurde und daß die darin verwendeten 248 Gew.-Teile 1,9-Nonandiol durch 216 Gew.-Teile 1,11-Undecandiol ersetzt wurden, wurden 330 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (2) (eines kristallinen Polyesterharzes, das eine aus der Säure abgeleitete gerüstbildende Komponente, bei der die Gehaltsmenge der von der aromatischen Dicarbonsäure abgeleiteten gerüstbildenden Komponente 100 Mol-% des Gerüsts beträgt, und eine vom Alkohol abgeleitete gerüstbildende Komponente enthält, bei der die Gehaltsmenge der aus dem Diol stammenden gerüstbildenden Komponente 100 Mol-% des Gerüstes beträgt) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 synthetisiert.
Das Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht (Mw) des kristallinen Polyesterharzes (2), welches nach der Molekulargewichtsbestimmung mit Gelpermeationschromatographie erhalten wird (Polystyrolumsetzung), ist 9300 und das Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_w) beträgt 4400.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (2) unter Verwendung eines Differentialscannning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem zuvor erwähnten Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hatte einen scharfen Peak und die Temperatur der Peakspitze beträgt 97°C.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,087 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (2) (Lösungs- und Suspensionsverfahren)
Mit der Ausnahme, daß das kristalline Polyesterharz (1) bei der "Herstellung des elektrophotographischen Toners (1) (Lösungs- und Suspensionsverfahren)" von Beispiel 1 durch das kristalline Polyesterharz (2) ersetzt wird, wird ein elektrophotographischer Toner (2) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Außerdem wird die durchschnittliche Teilchengröße des elektrophotographischen Toners (2) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Volumendurchschnitts-Teilchengröße ist 8,2 μm und die Zahlenmittel-Teilchengröße ist 7,5 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (2)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (2) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 1 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Beispiel 3
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (3)
Mit der Ausnahme, daß die Menge des in der "Synthese des kristallinen Polyesterharzes (1)" zugesetzten Dimethylterephthalats von Beispiel 1 auf 200 Gew.-Teile geändert wurde und die Menge des darin zugesetzten 1,9-Nonandiols auf 188 Gew.-Teile variiert wurde und daß 8,5 Gew.-Teile Dimethylfumarat, 26 Gew.-Teile 5-Natrium- Dimethylsulfoisophthalat und 200 Gew.-Teile Dimethylsulfoxid zugegeben wurden, werden 340 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (3) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 synthetisiert.
Das erhaltene kristalline Harz (3) wird durch NMR-Spektroskopie vermessen (Lösungsmittel: Dimethylformamid-d7, TMS-Standard). Bei einer von der Säure abgeleiteten gerüstbildenden Komponente beträgt die Gehaltsmenge der von der Terephthalsäure (8,1 ppm) abgeleiteten gerüstbildenden Komponente 87,5 Mol-% vom Gerüst, die Gehaltsmenge einer aus der 5-Sulfoisophthalsäure (8,5 ppm und 8,6 ppm) stammenden gerüstbildenden Komponente 7,5 Mol-% vom Gerüst, und die Gehaltsmenge einer von der Fumarsäure (6,8 ppm) abgeleiteten gerüstbildenden Komponente 5 Mol-% des Gerüst. Bei der aus dem Alkohol stammenden gerüstbildenden Komponente liegt die Gehaltsmenge der aus einem Diol abgeleiteten gerüstbildenden Komponente bei 100 Mol-% des Gerüsts.
Das Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (M_w) des kristallinen Polyesterharzes (3), das durch die Bestimmung des Molekulargewichts durch Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumwandlung) bestimmt wurde, beträgt 12500 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) 6100.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (3) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) nach dem vorstehenden Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hatte einen scharfen Peak und die Temperatur der Peakspitze liegt bei 85°C.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,096 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (3) (Emulgierung und Ausflockung)
10 Gew.-Teile des erhaltenen kristallinen Polyesterharzes (3) und 90 Gew.-Teile destilliertes Wasser werden gerührt und bei 95°C und bei 10000 U/min 3 Minuten lang durch eine Emulgiervorrichtung (Ultra TURRAX^* ⁾) emulgiert. Dadurch wird eine emulgierte Lösung erhalten.
4 Gew.-Teile einer Kupferphthalocyanin-Pigment-(C. I. Pigment Blau 15:3)-Dispersion (Feststoffgehalt 0,4 Gew.-Teile) werden zu 100 Gew.-Teilen der emulgierten Lösung gegeben. 10 g einer 1 Gew.-% Aluminiumsulfatlösung werden allmählich unter Rühren der emulgierten Lösung zugesetzt und eine Ausflockung wird gebildet. Die das Aggregat enthaltende Mischung wird bei 60°C während 2 Stunden gerührt und anschließend ihr pH auf 4,5 eingestellt. Weiter wird die Mischung mit dem Aggregat allmählich erwärmt und bei 95°C Erwärmung 20 Minuten lang gerührt. Danach wird das Aggregat durch Luft gekühlt, mit deionisiertem Wasser gewaschen und gefriergetrocknet. Dementsprechend wird ein elektrophotographischer Toner (3) hergestellt.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (3) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Volumendurchschnitt-Teilchengröße beträgt 8,5 μm und die Zahlenmittel-Teilchengröße 7,1 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (3)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (3) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 1 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Beispiel 4
Herstellung eines elektrophotographischen Toners (4) (Emulgieren, Ausflocken und Quervernetzung)
100 Gew.-Teile des kristallinen Polyesters (3) mit einer ungesättigten Bindung, der in Beispiel 3 erhalten wird, und 2,5 Gew.-Teile Lauroylperoxid werden in 400 Gew.-Teilen Tetrahydrofuran gelöst. Das Tetrahydrofuran wird bei 25°C entfernt und 102,5 Gew.-Teile eines Polyesterharzes mit einem Polymerisationsstarter werden erhalten.
10 Gew.-Teile des erhaltenen Polyesterharzes mit Polymerisationsstarter und 90 Gew.-Teile destilliertes Wasser werden gerührt und bei 95°C und 10000 U/min während 3 Minuten mittels einer Emulgiervorrichtung (Ultra TURRAX^* ⁾) emulgiert. Dabei wird eine emulgierte Lösung erhalten.
4 Gew.-Teile einer Kupferphthalocyanin-Pigment-(C.1. Pigment Blau 15:3)-Dispersion (Feststoffanteil 0,4 Gew.-%) werden zu 100 Gew.-Teilen der emulgierten Lösung gegeben. 10 g einer 1 Gew.-% Aluminiumsulfat-Lösung werden allmählich unter Rühren zu der emulgierten Lösung zugegeben und die Lösung aggregiert. Die Mischung mit dem Aggregat wird bei 60°C während 2 Stunden gerührt und anschließend ihr pH auf 4,5 eingestellt. Ferner wird die das Aggregat enthaltende Mischung allmählich erwärmt und bei 95°C Erwärmung 60 Minuten lang gerührt. Danach wird die Mischung durch Luft gekühlt, mit deionisiertem Wasser gewaschen und gefriergetrocknet. Dementsprechend wird ein elektrophotographischer Toner (4) hergestellt.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (4) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Volumendurchschnitts-Teilchengröße beträgt 9,1 μm und die Zahlenmittel-Teilchengröße 7,1 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (4)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (4) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 1 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 1
Synthese des amorphen Polyesterharzes (1)
Mit der Ausnahme, daß die in der "Synthese des kristallinen Polyesterharzes (1)" zugesetzte Menge Dimethylterephthalat auf 194 Gew.-Teile geändert wurde und daß die dort erwähnten 248 Gew.-Teile 1,9-Nonandiol durch 90 Gew.-Teile 1,3-Butandiol ersetzt wurden, werden 240 Gew.-Teile eines amorphen Polyesterharzes (1) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 synthetisiert.
Das Durchschnittsgewichts-Molekulargewicht (M_w) eines amorphen Polyesterharzes (1), welches durch die Bestimmung des Molekulargewichts mittels Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) bestimmt wurde, beträgt 10400 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) beträgt 4800.
Zusätzlich wird ein DSC-Spektrum des amorphen Polyesterharzes (1) unter Verwendung des Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) in der gleichen Weise wie in der zuvor erwähnten Bestimmung des Schmelzpunkts gemessen. Ein scharfer Peak wird nicht erhalten und eine stufenförmige Änderung des endothermen Maßes wird beobachtet. Ein Glasübergangspunkt bei einem Meßpunkt auf der Zwischenstufe der stufenförmigen Änderung im endothermen Wert liegt bei 49°C.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,133 berechnet.
Herstellung eines elektrophotographischen Toners (5) (Lösungs- und Suspendierverfahren)
28 Gew.-Teile des erhaltenen amorphen Polyesterharzes (1), 5 Gew.-Teile eines Kupferphthalocyanin-Pigments (C. I. Pigment Blau 15:3) und 60 Gew.-Teile Ethylacetat werden mittels einer Sandmühle dispergiert und auf diese Weise wird eine Dispersion hergestellt.
45 Gew.-Teile einer 40 Gew.-%igen Calciumcarbonatlösung und 45 Gew.-Teile Wasser werden zu 36 Gew.-Teilen einer 3,0 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von Carboxymethylcellulose gegeben. Die obige Dispersion wird zu dieser Mischung bei 50°C zugegeben und diese gemischte Lösung bei 50°C und 10000 U/min mittels einer Emulgiervorrichtung (Ultra TURAXX^* ⁾) 3 Minuten lang gerührt und suspendiert. Als Resultat wird eine suspendierte Lösung erhalten. Anschließend werden Ethylacetat und Wasser unter einem Stickstoffgasstrom so gut wie möglich entfernt und eine Teilchendispersion zur Quervernetzung erhalten. Danach wird Wasser etwa in der fünffachen Menge der Dispersion mit den Teilchen zur Quervernetzung zu der erhaltenen Teilchendispersion zur Quervernetzung gegeben. Das Calciumcarbonat wird durch Salzsäure gelöst und ein Waschvorgang mit Wasser wird mehrfach ausgeführt. Schließlich wird ein elektrophotographischer Toner (5) durch Verringerung des Drucks und Gefriertrocknung hergestellt.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (5) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Volumendurchschnitt-Teilchengröße beträgt 7,7 μm und die Zahlenmittel-Teilchengröße 6,1 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (5)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (5) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 1 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 2
Synthese des amorphen Polyesterharzes (2)
35 Mol-Teile Polyoxyethylen (2,0)-2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan, 65 Mol-Teile Polyoxypropylen (2,2)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, 80 Mol-Teile Terephthalsäure, 10 Mol-Teile n-Dodecenylsuccinat, 10 Mol-Teile Trimellitinsäure und 0,05 Mol-Teile Dibutylzinnoxid bezogen auf diese Säurekomponenten (die Gesamtmolzahl von Terephthalsäure, n-Dodecenylsuccinat und Trimellitinsäure) werden in einen Zweihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Dann wird Stickstoffgas in das Reaktionsgefäß eingeleitet, so daß die Atmosphäre im Reaktionsgefäß inert gehalten wurde, und die Temperatur angehoben. Anschließend wird die Mischung einer Copolykondensation bei einer Temperatur von 150 bis 230°C während etwa 12 Stunden unterworfen. Anschließend wird der Druck bei einer Temperatur von 210 bis 250°C allmählich reduziert. Dementsprechend wird ein amorphes Polyesterharz (2) synthetisiert.
Das Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht (M_w) des amorphen Polyesterharzes (2), das gemäß der Molekulargewichtsbestimmung durch Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) erhalten wurde, beträgt 15400 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) beträgt 6800.
Ferner wird das DSC-Spektrum des amorphen Polyesterharzes (2) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) in der gleichen Weise wie bei der zuvor erwähnten Messung des Schmelzpunkts bestimmt. Ein scharfer Peak wird nicht dargestellt und eine stufenförmige Änderung des endothermen Maßes wird beobachtet. Ein Glasübergangspunkt bei einem Meßpunkt auf der Zwischenstufe der stufenförmigen Änderung des endothermen Maßes liegt bei 65°C.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,067 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (6) (Lösungs- und Suspendierverfahren)
86 Gew.-Teile des erhaltenen amorphen Polyesterharzes (2) und 16 Gew.-Teile eines Kupferphthalocyanin-Pigments (C. I. Pigment Blau 15:3) werden geschmolzen und unter Verwendung eines Mischers vom Banbury-Typ gemischt. Eine Farbstoff-Harzzusammensetzung mit hoher Dichte wird erhalten. 25 Gew.-Teile der Farbstoff-Harzzusammensetzung und 75 Gew.-Teile des amorphen Polyesterharzes (2) werden dispergiert und in 100 Gew.-Teilen Ethylacetat gelöst. Eine Dispersion wird auf diese Weise hergestellt.
Die erhaltene Dispersion wird einer gemischten Lösung aus 1 Gew.-Teil Carboxymethylcellulose, 20 Gew.-Teile Calciumcarbonat und 100 Gew.-Teile Wasser zugegeben und diese Mischung wird im Mischer mit hoher Geschwindigkeit gerührt und dispergiert. Eine emulgierte Lösung wird auf diese Weise erhalten. Die emulgierte Lösung wird in ein Becherglas gegeben und Wasser in der fünffachen Menge der emulgierten Lösung zugegeben. Die Mischung wird unter Rühren 10 Stunden lang in einem warmen Bad bei 45°C gehalten und das vorstehende genannte Ethylacetat abgedampft. Das Calciumcarbonat wird durch Salzsäure gelöst und wiederholt ein Waschvorgang mit Wasser durchgeführt. Auf diese Weise wird ein Gemisch aus Wasser und Toner erhalten. Schließlich wird das Wasser in einem Gefriertrockner entfernt und ein elektrophotographischer Toner (6) hergestellt.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (6) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Volumendurchschnitts-Teilchengröße beträgt 7,9 μm und die Zahlenmittel-Teilchengröße 7,3 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (6)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (6) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 1 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Beispiel 5
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (4)
17,4 Gew.-Teile 1,10-Decandiol, 2,2 Gew.-Teile 5-Natrium-Dimethylsulfoisophthalat, 10 Gew.-Teile Dimethylsulfoxid und 0,03 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Dreihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Anschließend wird die Luft im Reaktionsgefäß abgelassen, eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas durch einen Druckverminderungsvorgang erzeugt und die gemischte Lösung bei 180°C 3 Stunden lang durch mechanisches Rühren gerührt. Unter vermindertem Druck wird das Dimethylsulfoxid durch Destillation entfernt. Unter einem Luft-Stickstoff-Strom werden 26,5 Gew.-Teile Dimethyldodecandisäure in die Mischung gegeben und die Mischung bei 180°C 1 Stunde lang gerührt.
Anschließend wird die Temperatur allmählich unter vermindertem Druck auf 220°C gesteigert und die Mischung 30 Minuten lang gerührt. Wenn die Mischung in einem viskosen Zustand ist, wird die Mischung durch Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 36 Gew.-% eines kristallinen Polyesterharzes (4) synthetisiert.
Das Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (M_w) des kristallinen Polyesterharzes (4), das gemäß der Molekulargewichtsbestimmung mit der Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) erhalten wurde, beträgt 9200 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) ist 6000.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (4) unter Verwendung des Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem vorstehenden Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hatte einen scharfen Peak und die Temperatur der Peakspitze liegt bei 79°C.
Das Gehaltsverhältnis der Copolymerisationskomponente (5-Sulfoisophthalsäure-Komponente) zur Dodecandisäure-Komponente, das aus dem NMR-Spektrum des Harzes bestimmt wurde, ist 7,5:92,5.
Für die Esterdichte M wird ein Wert vom 0,078 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (7) (Emulgier- und Aggregationsverfahren)
Herstellung der Harzteilchen-Dispersion (1)
150 Gew.-Teile des erhaltenen kristallinen Polyesterharzes (4) werden in 850 Gew.-Teile destilliertes Wasser gegeben. Während des Erwärmens auf 85°C wird die Mischung mit einem Homogenisator (Ultra TURRAX^*)) gemischt und gerührt. Dementsprechend wird eine Harzteilchen-Dispersion (1) erhalten.
Herstellung der Färbemittel-Dispersion (1)
250 Gew.-Teile eines Phthalocyanin-Pigments (PV FAST BLUE^*)) und 20 Gew.-Teile eines anionischen oberflächenaktiven Mittels (NEOGEN RK^* ⁾) werden mit 730 Gew.-Teilen deionisiertem Wasser gemischt und darin gelöst. Anschließend wird die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX^*)) dispergiert. Als Resultat wird eine Färbemittel-Dispersion (1), die durch Dispergieren des Färbemittels (Phthalocyanin-Pigment) gebildet wird, hergestellt.
Herstellung der aggregierten Teilchen
2400 Gew.-Teile einer Harzteilchen-Dispersion (1), 100 Gew.-Teile der Färbemittel-Dispersion (1), 63 Gew.-Teile einer Teilchen-Dispersion des Trennmittels, 10 Gew.-Teile Lauroylperoxid, 5 Gew.-Teile Aluminiumsulfat und 100 Gew.-Teile deionisiertes Wasser werden in einen korrosionsbeständigen Rundkolben gegeben. Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 2,0 eingestellt und anschließend wird die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX T50^* ⁾) dispergiert. Danach wird die Mischung unter Rühren in einem Ölbad auf 74°C erwärmt. Die Mischung wird während 3 Stunden auf 74°C gehalten und anschließend unter einem Lichtmikroskop betrachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6,5 μm gebildet wurden. Weiter wird die Mischung unter Erwärmen und Rühren während 1 Stunde bei 74°C gehalten und anschließend unter dem Lichtmikroskop begutachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7,3 μm gebildet wurden.
Koaleszenzvorgang
Der pH-Wert der Mischung mit den aggregierten Teilchen ist 2,4. Eine wäßrige Lösung, in der Natriumcarbonat auf 0,5 Gew.-% verdünnt wurde, wird der Mischung mit den aggregierten Teilchen vorsichtig zugegeben. Dementsprechend wird der pH der gemischten Lösung auf 5,0 eingestellt. Danach wird die gemischte Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf 83°C erwärmt und während 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten.
Anschließend wird das Reaktionsprodukt filtriert, ausreichend mit deionisiertem Wasser gewaschen und danach unter Verwendung eines Vakuumtrockners getrocknet. Dementsprechend wird ein elektrophotographischer Toner (7) erhalten.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toner (7) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) bestimmt. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt bei 7,5 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (7)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (7) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 beurteilt. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Beispiel 6
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (5)
18,9 Gew.-Teile 1,20-Eicosandiol, 1,3 Gew.-Teile 5-Natrium-Dimethylsulfoisophthalat, 10 Gew.-Teile Dimethylsulfoxid und 0,03 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Dreihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Anschließend wird die Luft innerhalb des Reaktionsgefäßes abgelassen und durch einen Druckverminderungsvorgang eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas erzeugt, und diese gemischte Lösung wird während 3 Stunden bei 180°C mechanisch gerührt. Unter vermindertem Druck wird Dimethylsulfoxid durch Destillation entfernt. Unter einem Luft-Stickstoffstrom werden 15,9 Gew.-Teile Dimethyldodecandisäure zur Mischung gegeben und die Mischung wird bei 180°C 1 Stunde lang gerührt.
Danach wird die Temperatur unter vermindertem Druck allmählich auf 220°C angehoben und die Mischung während 30 Minuten gerührt. Wenn die Mischung einen viskosen Zustand hat, wird die Mischung durch Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 33 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (5) synthetisiert.
Das Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht (M_w) des kristallinen Polyesterharzes (5), welches gemäß der Molekulargewichtsbestimmung durch eine Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumwandlung) erhalten wurde, ist 10200 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) beträgt 6100.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (5) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem zuvor erwähnten Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hatte einen scharfen Peak und die Temperatur der Peakspitze ist 93°C.
Das Gehaltsverhältnis der Copolymerisationskomponente (5-Sulfoisophthalsäure-Komponente) zur Decandisäure-Komponente, die aus dem NMR-Spektrum des Harzes bestimmt und berechnet wird, ist 7,7:92,3.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,056 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (8) (Emulgier- und Aggregationsverfahren)
Herstellung der Harzteilchen-Dispersion (2)
150 Gew.-Teile des kristallinen Polyesterharzes (5) werden in 850 Gew.-Teile destilliertes Wasser gegeben. Während des Erwärmens auf 99°C wird die Mischung in einem Homogenisator (Ultra TURRAX^* ⁾) gemischt und gerührt. Dementsprechend wird eine Harzteilchen-Dispersion (2) erhalten.
Herstellung der aggregierten Teilchen
2400 Gew.-Teile der Harzteilchen-Dispersion (2), 100 Gew.-Teile der Färbemittel-Dispersion (1), welche in Beispiel 5 erhalten wird, 63 Gew.-Teile der Teilchen-Dispersion des Trennmittels, 10 Gew.-Teile Lauroylperoxid, 5 Gew.-Teile Aluminiumsulfat und 100 Gew.-Teile deionisiertes Wasser werden in einen korrosionsbeständigen Rundkolben gegeben. Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 2,0 eingestellt und anschließend die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX T50^* ⁾) dispergiert. Danach wird die Mischung unter Rühren in einem Ölbad auf 90°C erwärmt. Die Mischung wird während 3 Stunden auf 91°C gehalten und anschließend unter einem Lichtmikroskop betrachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6,1 μm gebildet wurden. Ferner wird die Mischung unter Erwärmen und Rühren 1 Stunde lang bei 91°C gehalten und dann unter dem Lichtmikroskop begutachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7,3 μm gebildet wurden.
Koaleszenzvorgang
Der pH-Wert der Mischung mit den aggregierten Teilchen ist 2,4. Eine wäßrige Lösung, in der Natriumcarbonat auf 0,5 Gew.-% verdünnt wurde, wird der Mischung mit den aggregierten Teilchen vorsichtig zugegeben. Dementsprechend wird der pH der gemischten Lösung auf 5,0 eingestellt. Anschließend wird die gemischte Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf 97°C erwärmt und 3 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten.
Danach wird das Reaktionsprodukt filtriert, ausreichend mit deionisiertem Wasser gewaschen und anschließend unter Verwendung eines Vakuumtrockners getrocknet. Als Resultat wird ein elektrophotographischer Toner (8) erhalten.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (8) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) bestimmt. Die durchschnittliche Teilchengröße ist 7,5 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (8)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (8) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toner (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Beispiel 7
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (6)
37,8 Gew.-Teile 1,20-Eicosandiol, 2,7 Gew.-Teile 5-Natrium-Dimethylsulfoisophthalat, 20 Gew.-Teile Dimethylsulfoxid und 0,07 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Dreihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Anschließend wird die Luft aus dem Reaktionsgefäß abgelassen und eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas durch einen Druckverminderungsvorgang erzeugt und die gemischte Lösung bei 180°C 3 Stunden lang mechanisch gerührt. Unter verringertem Druck wird das Dimethylsulfoxid durch Destillation entfernt. Unter einem Luft-Stickstoffstrom werden 38,9 Gew.-Teile Dimethyleicosandisäure zur Mischung gegeben und die Mischung wird bei 180°C 1 Stunde lang gerührt.
Danach wird die Temperatur allmählich unter verringertem Druck auf 220°C angehoben und die Mischung 30 Minuten lang gerührt. Wenn die Mischung in einem viskosen Zustand ist, wird die Mischung durch Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 72 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (6) synthetisiert. Weil das erhaltene kristalline Polyesterharz (6) in Tetrahydrofuran unlöslich ist, konnte die Molekulargewichtsbestimmung nicht durchgeführt werden.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (6) unter Verwendung des Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem vorstehenden Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hat einen scharfen Peak und die Temperatur der Peakspitze ist 100°C.
Das Gehaltsverhältnis der Copolymerisationskomponente (5-Sulfoisophthalsäure-Komponente) zur Eicosandisäure-Komponente, die aus dem NMR-Spektrum des Harzes bestimmt und berechnet ist, beträgt 7,5:92,5.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,044 berechnet.
Herstellung eines elektrophotographischen Toners (9) (Emulgier- und Aggregationsverfahren)
Herstellung der Harzteilchen-Dispersion (3)
150 Gew.-Teile des kristallinen Polyesterharzes (6) werden in 850 Gew.-Teile destilliertes Wasser gegeben. Während des Erwärmens bei 100°C wird die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX^* ⁾) gemischt und gerührt. Dementsprechend wird eine Harzteilchen-Dispersion (3) erhalten.
Herstellung der aggregierten Teilchen
2400 Gew.-Teile einer Harzteilchen-Dispersion (3), 100 Gew.-Teile der Färbemittel-Dispersion (1), die in Beispiel 5 erhalten wurde, 63 Gew.-Teile einer Teilchen-Dispersion des Trennmittels, 10 Gew.-Teile Lauroylperoxid, 5 Gew.-Teile Aluminiumsulfat und 100 Gew.-Teile deionisiertes Wasser werden in einen korrosionsbeständigen Rundkolben gebracht. Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 2,0 eingestellt. Anschließend wird die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX T50^* ⁾) dispergiert und unter Rühren in einem Ölbad auf 92°C erwärmt. Die Mischung wird während 3 Stunden auf 92°C gehalten und anschließend unter einem Lichtmikroskop untersucht. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6,4 μm gebildet wurden. Weiter wird die Mischung unter Erwärmen und Rühren 1 Stunde lang auf 92°C gehalten und anschließend unter dem Lichtmikroskop begutachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7,3 μm gebildet werden.
Koaleszenzvorgang
Der pH-Wert der die aggregierten Teilchen enthaltenden Mischung ist 2,4. Eine wäßrige Lösung, in der Natriumcarbonat auf 0,5 Gew.-% verdünnt wurde, wird der Mischung mit den aggregierten Teilchen vorsichtig zugegeben. Dementsprechend wird der pH der gemischten Lösung auf 5,0 eingestellt. Anschließend wird die gemischte Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf 100°C erwärmt und 3 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten.
Danach wird das Reaktionsprodukt filtriert, ausreichend mit deionisiertem Wasser gewaschen und anschließend unter Verwendung eines Vakuumtrockners getrocknet. Als Resultat wird ein elektrophotographischer Toner (9) erhalten.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (9) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) bestimmt. Die durchschnittliche Teilchengröße ist 7,5 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (9)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bestimmt. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Beispiel 8
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (7)
40 Gew.-Teile Dimethylsebacat, 32,8 Gew.-Teile 1,10-Decandiol, 4,2 Gew.-Teile 5-Natrium-Dimethylsulfoisophthalat, 27 Gew.- Teile Dimethylsulfoxid und 0,03 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Dreihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Anschließend wird die Luft aus dem Reaktionsgefäß abgelassen und eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas durch einen Druckverminderungsvorgang erzeugt und die gemischte Lösung bei 180°C während 5 Stunden mechanisch gerührt. Unter vermindertem Druck wird das Dimethylsulfoxid durch Destillation entfernt. Danach wird die Temperatur allmählich unter vermindertem Druck auf 220°C erhöht und die Mischung 2 Stunden lang gerührt. Wenn die Mischung in einem viskosen Zustand ist, wird die Mischung durch Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 65 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (7) synthetisiert.
Das Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (M_w) des kristallinen Polyesterharzes (7), welches gemäß der Molekulargewichtsbestimmung durch Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) erhalten wird, ist 6800 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) ist 3600.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (7) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem zuvor erwähnten Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hatte einen scharfen Peak und die Temperatur der Peakspitze liegt bei 75°C.
Das Gehaltsverhältnis der Copolymerisationskomponente (5-Sulfoisophthalsäure-Komponente) zur Sebacinsäure-Komponente, die aus dem NMR-Spektrum des Harzes bestimmt wurde, ist 7,5:92,5.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,084 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (10) (Emulgier- und Aggregationsschritt)
Herstellung der Harzteilchen-Dispersion (4)
150 Gew.-Teile des kristallinen Polyesterharzes (7) werden in 850 Gew.-Teile destilliertes Wasser gegeben. Während des Erwärmens auf 85°C wird die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX^* ⁾) gemischt und dispergiert. Dementsprechend wird eine Harzteilchen-Dispersion (4) erhalten.
Herstellung der aggregierten Teilchen
2400 Gew.-Teile einer Harzteilchen-Dispersion (4), 100 Gew.-Teile der Färbemittel-Dispersion (1), die in Beispiel 5 erhalten wurde, 63 Gew.-Teile einer Teilchen-Dispersion des Trennmittels, 10 Gew.-Teile Lauroylperoxid, 5 Gew.-Teile Aluminiumsulfat und 100 Gew.-Teile deionisiertes Wasser werden in einen korrosionsbeständigen Rundkolben gebracht. Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 2,0 eingestellt und anschließend wird die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX T50^* ⁾) dispergiert und unter Rühren in einem Ölbad auf 70°C erwärmt. Die Mischung wird 3 Stunden lang auf 70°C gehalten und anschließend unter einem Lichtmikroskop untersucht. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 5,9 μm gebildet wurden. Weiter wird die Mischung unter Erwärmen und Rühren 1 Stunde lang auf 70°C gehalten und anschließend unter dem Lichtmikroskop begutachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7,0 μm gebildet wurden.
Koaleszenzvorgang
Der pH-Wert der Mischung mit den aggregierten Teilchen ist 2,4. Eine wäßrige Lösung, in der Natriumcarbonat auf 0,5 Gew.-% verdünnt wurde, wird der Mischung mit den aggregierten Teilchen vorsichtig zugegeben. Dementsprechend wird der pH der gemischten Lösung auf 5,0 eingestellt. Anschließend wird die gemischte Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf 80°C erwärmt und 3 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten.
Danach wird das Reaktionsprodukt filtriert, ausreichend mit deionisiertem Wasser gewaschen und anschließend unter Verwendung eines Vakuumtrockners getrocknet. Als Resultat wird ein elektrophotographischer Toner (10) erhalten.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (10) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) bestimmt. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt bei 7,2 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (10)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (10) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bestimmt. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 3
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (8)
124 Gew.-Teile Ethylenglykol, 22,2 Gew.-Teile 5-Natrium-Dimethylsulfoisophthalat, 213 Gew.-Teile Dimethylsebacat und 0,3 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Dreihalskolben gegeben, der unter Erwärmen getrocknet wurde.
Anschließend wird die Luft aus dem Reaktionsgefäß abgelassen, eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas durch einen Druckverminderungsvorgang erzeugt und diese gemischte Lösung 5 Stunden lang bei 180°C mechanisch gerührt. Danach wird die Temperatur allmählich unter vermindertem Druck auf 220°C angehoben und die Mischung 2 Stunden lang gerührt. Wenn die Mischung in einem viskosen Zustand ist, wird die Mischung mit Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 220 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (8) synthetisiert.
Das Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (M_w) des kristallinen Polyesterharzes (8), welches gemäß der Molekulargewichtsbestimmung durch Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) erhalten wird, ist 11000 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) beträgt 4700.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (8) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem vorstehend erwähnten Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hat einen deutlichen Peak und die Temperatur der Peakspitze ist bei 69°C.
Das Gehaltsverhältnis der Copolymerisationskomponente (5-Sulfoisophthalsäure-Komponente) zur Sebacinsäure-Komponente, die aus dem NMR-Spektrum des Harzes bestimmt wird, ist 7,5:92,5.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,126 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (11) (Emulgier- und Aggregationsverfahren)
Herstellung der Harzteilchen-Dispersion (5)
150 Gew.-Teile des erhaltenen kristallinen Polyesterharzes (8) werden in 850 Gew.-Teile destilliertes Wasser gegeben. Während des Erwärmens auf 80°C wird die Mischung in einem Homogenisator (Ultra TURRAX^* ⁾) gemischt und gerührt. Dementsprechend wird eine Harzteilchen-Dispersion (5) erhalten.
Herstellung der aggregierten Teilchen
2400 Gew.-Teile der Harzteilchen-Dispersion (5), 100 Gew.-Teile der Färbemittel-Dispersion (1), die in Beispiel 5 erhalten wurde, 63 Gew.-Teile einer Teilchendispersion eines Trennmittels, 10 Gew.-Teile Lauroylperoxid, 5 Gew.-Teile Aluminiumsulfat und 100 Gew.-Teile deionisiertes Wasser werden in einen korrosionsbeständigen Rundkolben gebracht. Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 2,0 eingestellt und anschließend die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX T50^* ⁾) dispergiert. Anschließend wird die Mischung unter Rühren in einem Ölbad auf 65°C erwärmt. Die Mischung wird 3 Stunden lang auf 65°C gehalten und anschließend unter einem Lichtmikroskop untersucht. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6,0 μm gebildet wurden. Ferner wird die Mischung unter Erwärmen und Rühren 1 Stunde lang bei 65°C gehalten und anschließend unter dem Lichtmikroskop begutachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7,8 μm gebildet wurden.
Koaleszenzvorgang
Der pH-Wert der aggregierten Teilchen ist 2,4. Eine wäßrige Lösung, in der Natriumcarbonat auf 0,5 Gew.-% verdünnt wurde, wird der Mischung mit den aggregierten Teilchen vorsichtig zugegeben. Der pH der gemischten Lösung wird auf 5,0 eingestellt. Anschließend wird die gemischte Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf 75°C erwärmt und 3 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten.
Danach wird das Reaktionsprodukt filtriert, ausreichend mit deionisiertem Wasser gewaschen und anschließend unter Verwendung eines Vakuumtrockners getrocknet. Dementsprechend wird ein elektrophotographischer Toner (11) erhalten.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (11) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) beurteilt. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt bei 7,9 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (11)
Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (11) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Ergebnisse.
Vergleichsbeispiel 4
Synthese des kristallinen Polyesterharzes (9)
90,1 Gew.-Teile 1,4-Butandiol, 22,2 Gew.-Teile 5-Natrium-Dimethylsulfoisophthalat, 161,1 Gew.-Teile Dimethyladipat und 0,3 Gew.-Teile Dibutylzinnoxid als Katalysator werden in einen Dreihalskolben gegeben, der durch Erwärmen getrocknet wurde. Danach wird die Luft aus dem Reaktionsgefäß abgelassen und eine inerte Atmosphäre mit Stickstoffgas durch einen Druckverminderungsvorgang erzeugt und diese gemischte Lösung während 5 Stunden bei 180°C mechanisch gerührt. Anschließend wird die Temperatur allmählich unter vermindertem Druck auf 220°C angehoben und die Mischung 2 Stunden lang gerührt. Wenn die Mischung einen viskosen Zustand hat, wird die Mischung mit Luft gekühlt und die Reaktion beendet. Dementsprechend werden 220 Gew.-Teile eines kristallinen Polyesterharzes (9) synthetisiert.
Das Durchschnittsgewicht-Molekulargewicht (M_w) des kristallinen Polyesterharzes (9), welches gemäß der Molekulargewichtsbestimmung durch Gelpermeationschromatographie (Polystyrolumsetzung) erhalten wird, ist 11000 und sein Zahlenmittel-Molekulargewicht (M_n) beträgt 4700.
Ferner wird der Schmelzpunkt (Tm) des kristallinen Polyesterharzes (9) unter Verwendung eines Differentialscanning-Kalorimeters (DSC) gemäß dem vorstehend erwähnten Meßverfahren bestimmt. Der Schmelzpunkt hat einen klaren Peak und die Temperatur der Peakspitze ist bei 55°C.
Das Gehaltsverhältnis der Copolymerisationskomponente (5-Sulfoisophthalsäure-Komponente) zur Adipinsäure-Komponente, die aus dem NMR-Spektrum des Harzes bestimmt wurde, ist 7,5:92,5.
Für die Esterdichte M wird ein Wert von 0,141 berechnet.
Herstellung des elektrophotographischen Toners (12) (Emulgier- und Aggregationsverfahren)
Herstellung der Harzteilchen-Dispersion (6)
150 Gew.-Teile des kristallinen Polyesterharzes (9) werden in 850 Gew.-Teile destilliertes Wasser gegeben. Während des Erwärmens auf 70°C wird die Mischung in einem Homogenisator (Ultra TURRAX^* ⁾) gemischt und dispergiert. Dementsprechend wird eine Harzteilchen-Dispersion (6) erhalten.
Herstellung von aggregierten Teilchen
2400 Gew.-Teile einer Harzteilchen-Dispersion (6), 100 Gew.-Teile der Färbemittel-Dispersion (1), die in Beispiel 5 erhalten wurde, 63 Gew.-Teile einer Teilchen-Dispersion des Trennmittels, 10 Gew.-Teile Lauroylperoxid, 5 Gew.-Teile Aluminiumsulfat und 100 Gew.-Teile deionisiertes Wasser werden in einen korrosionsbeständigen Rundkolben gebracht. Der pH-Wert dieser Mischung wird auf 2,0 eingestellt und anschließend die Mischung unter Verwendung eines Homogenisators (Ultra TURRAX T50^*)) dispergiert. Anschließend wird die Mischung unter Rühren in einem Ölbad auf 52°C erwärmt. Die Mischung wird während 3 Stunden auf 52°C gehalten und anschließend unter einem Lichtmikroskop untersucht. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 6,2 μm gebildet wurden. Weiter wird die Mischung unter Erwärmen und Rühren 1 Stunde lang auf 52°C gehalten und anschließend unter dem Lichtmikroskop begutachtet. Es wird bestätigt, daß aggregierte Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 7,5 μm gebildet wurden.
Koaleszenzvorgang
Der pH-Wert der Mischung mit den aggregierten Teilchen ist 2,4. Eine wäßrige Lösung, in der Natriumcarbonat auf 0,5 Gew.-verdünnt wurde, wird der Mischung mit den aggregierten Teilchen vorsichtig zugegeben. Der pH der gemischten Lösung wird auf 5,0 eingestellt. Anschließend wird die gemischte Lösung unter kontinuierlichem Rühren auf 65°C erwärmt und 3 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten.
Danach wird das Reaktionsprodukt filtriert, ausreichend mit deionisiertem Wasser gewaschen und anschließend unter Verwendung eines Vakuumtrockners getrocknet. Dementsprechend wird ein elektrophotographischer Toner (12) erhalten.
Die durchschnittliche Teilchengröße des erhaltenen elektrophotographischen Toners (12) wird unter Verwendung eines Colter Counters Modell [TA-II]^* ⁾ (Öffnungsgröße: 50 μm) bestimmt. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt bei 7,8 μm.
Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (12)

Die physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (12) werden in der gleichen Weise wie in der "Bewertung der physikalischen Eigenschaften des elektrophotographischen Toners (1)" in Beispiel 1 bewertet. Die Tabellen 2 und 3 zeigen die Ergebnisse. TABELLE 1

Beispiel	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	V.-Bsp. 1	V.-Bsp. 2
Elektrophotograph. Toner	E. T. (1)	E. T. (2)	E. T. (3)	E. T. (4)	E. T. (5)	E. T. (6)
Esterdichte M	0,095	0,087	0,096	0,096	0,133	0,067
Viskoelastizität (scharfe Schmelzbarkeit)	T1 (°C)	95	96	82	82	47	63
Viskoelastizität (scharfe Schmelzbarkeit)	T2 (°C)	97,5	98	85	85	99	115
Aggregationsfähigkeit feiner Teilchen (Gew.-%)	60	45	50	50	100	50
Fixierbarkeit bei tiefer Temperatur (MFT) (°C)	130	130	120	120	140	160
Haltbarkeit des Bildes	O	O	O	O	X	Δ
Aufladbarkeit (aufgeladene Menge: -μC/g)	23	25	22	20	6	25

* V.-Bsp. = Vergleichsbeispiel
* E. T. = Elektrophotographischer Toner
* T1 = Temperatur, bei der sich die Viskoelastizität drastisch um zwei Stellen oder mehr (zwei Größenordnungen oder mehr) bedingt durch den Glasübergang oder das Schmelzen des Polymers ändert
* T2 = Temperatur, bei der die Werte für die Viskoelastizität 100000 Pa·s betragen

Beispiel	Beispiel 5	Beispiel 6	Beispiel 7	Beispiel 8	V.-Bsp. 3	V.-Bsp. 4
Elektrophotograph. Toner	E. T. (7)	E. T. (8)	E. T. (9)	E. T. (10)	E. T. (11)	E. T. (12)
Esterdichte M	0,078	0,056	0,044	0,084	0,126	0,141
Viskoelastizität (scharfe Schmelzbarkeit)	T1 (°C)	76	88	95	72	67	54
Viskoelastizität (scharfe Schmelzbarkeit)	T2 (°C)	78	90	96	74	68	55
Aggregationsfähigkeit feiner Teilchen (Gew.-%)	56	50	40	55	60	65
Fixierbarkeit bei tiefer Temperatur (MET) (°C)	110	120	130	100	90	80
Haltbarkeit des Bildes	O	O	O	O	O	X
Aufladbarkeit (aufgeladene Menge: -μC/g)	26	29	36	20	11	6

	G_L(Pa) bei 30°C	G_N(Pa) bei 30°C	G_L(Pa) bei T1	G_N(Pa) bei T1
Beispiel 1	9 × 10⁷	4 × 10⁷	8 × 10⁷	1,2 × 10⁶
Beispiel 2	9 × 10⁷	4 × 10⁷	8 × 10⁷	1,2 × 10⁶
Beispiel 3	7 × 10⁷	8 × 10⁶	9 × 10⁶	3 × 10⁶
Beispiel 4	6 × 10⁷	8 × 10⁶	4 × 10⁶	1 × 10⁶
Vergleichsbeispiel 1	1 × 10⁸	1 × 10⁷	9 × 10⁷	2 × 10⁶
Vergleichsbeispiel 2	1 × 10⁹	5 × 10⁷	5 × 10⁸	1,5 × 10⁸
Beispiel 5	5 × 10⁸	5 × 10⁷	1 × 10⁷	5 × 10⁶
Beispiel 6	3 × 10⁹	3 × 10⁸	1 × 10⁷	5 × 10⁶
Beispiel 7	2 × 10⁸	1,5 × 10⁷	5 × 10⁶	2 × 10⁶
Beispiel 8	5 × 10⁸	6 × 10⁷	1 × 10⁷	4 × 10⁶
Vergleichsbeispiel 3	1,5 × 10⁸	1,5 × 10⁷	5 × 10⁶	2 × 10⁶
Vergleichsbeispiel 4	8 × 10⁷	7 × 10⁶	9 × 10⁶	3 × 10⁶

Wie aus den Ergebnissen der Tabellen 1 und 2 zur "Bestimmung der Viskoelastizität" ersichtlich ist, besteht ein Unterschied zwischen T1 und T2 für jeden der elektrophotographischen Toner (1) bis (4) in der Größenordnung von 3°C oder kleiner und der Unterschied für jeden der elektrophotographischen Toner (7) bis (10) beträgt 5°C oder weniger. So gibt es kaum einen Unterschied zwischen T1 und T2, und scharfe Änderungen in der Viskoelastizität bezogen auf die Temperatur, die von der Kristallinität des Polyesterharzes abgeleitet werden können, werden gezeigt. Andererseits beträgt ein Unterschied zwischen T1 und T2 für jeden der elektrophotographischen Toner (5) und (6) etwa 50°C. Ein Verhalten, bei dem die Viskoelastizität langsam sinkt, wenn die Temperatur von der Umgebung des Glasübergangspunkts aus gesteigert wird, wird gezeigt.
Bei der "Messung und Bewertung der Aggregationsfähigkeit feiner Teilchen (Blockierbeständigkeit des Toners)" zeigte jeder der elektrophotographischen Toner (1) bis (4) und (6) bis (12) eine gute Stabilität feiner Teilchen (Aggregationsfähigkeit feiner Teilchen). Jedoch aggregiert aufgrund des niedrigen Glasübergangspunkts ein Großteil des elektrophotographischen Toners (5). Als Folge davon ist der elektrophotographische Toner (5) überhaupt nicht praktisch verwendbar. Deshalb kann sicher angenommen werden, daß die Tonerblockierbeständigkeit des elektrophotographischen Toners (5) schlecht sein würde.
Was die "Bewertung der Fixierbarkeit bei niederer Temperatur" betrifft, zeigt jeder der elektrophotographischen Toner (1) bis (4) gute Fixiereigenschaften, bei welcher das Bild im gebogenen bzw. geknickten Bereich des Bildes bei einer Walzentemperatur von 130°C kaum abgeblättert war. Der elektrophotographische Toner (5) zeigte im wesentlichen auch eine gute Fixierbarkeit bei 130°C. Ferner zeigte jeder der elektrophotographischen Toner (7) bis (10) eine gute Fixierbarkeit, bei der das Bild am gebogenen Abschnitt bei einer Fixierwalzentemperatur im Bereich von 100 bis 130°C kaum abgeblättert war. Darüber hinaus zeigte jeder der elektrophotographischen Toner (11) und (12) ähnlich gute Fixiereigenschaften in einem Temperaturbereich 80 bis 90°C. Jedoch wird bei dem elektrophotographischen Toner (6) unter den obigen Fixierbedingungen die Viskosität des Toners nicht vollkommen vermindert, und das Bild blättert stark ab. Um eine gute Fixierbarkeit unter Verwendung dieses Toners (6) zu erhalten, ist es notwendig die Walzentemperatur auf 160°C zu erhöhen.
Für die "Bewertung der Bildhaltbarkeit" tritt bei jedem der elektrophotographischen Toner (1) bis (4) und (7) bis (10) kaum ein Verkleben bzw. Verschmelzen der Bilder oder die Überragung eines Bildes auf einen bildfreien Abschnitt eines anderen Bildes auf. Der elektrophotographische Toner (11) zeigte eine ähnlich gute Bildhaltbarkeit. Das Niveau des elektrophotographischen Toners (6) ist besser als das des elektrophotographischen Toners (5). Weil jedoch der Glasübergangspunkt des elektrophotographischen Toners (6) mit 65°C so niedrig liegt, verkleben die Bilder etwas und eine Übertragung eines Bildes auf einen bildfreien Abschnitt eines anderen Bildes tritt auf. Wegen dem niedrigeren Glasübergangspunkt des elektrophotographischen Toners (5) tritt ein starkes Verkleben der Bilder und eine Übertragung des Bildes auf einen bildfreien Abschnitt eines anderen Bildes auf.
Bei der Bewertung der Aufladbarkeit zeigt jeder der elektrophotographischen Toner (1) bis (4) und (7) bis (10) gute Ladungsmengen. Jedoch ist aufgrund der hohen Esterdichte im Harz bei jedem der elektrophotographischen Toner (5), (11) und (12) die Ladungsmenge niedrig und Tonerflecke und Schleier werden erzeugt. Daher ist es offensichtlich, daß diese Toner für den Entwickler ungeeignet sind.
Wie zuvor beschrieben kann jeder der elektrophotographischen Toner (5), (11) und (12) eine Fixierbarkeit bei niederer Temperatur in einem Ausmaß haben, das im wesentlichen den erfindungsgemäßen elektrophotographischen Tonern gleich ist. Jedoch werden im elektrophotographischen Toner (5) die feinen Teilchen leicht aggregiert und die Haltbarkeit des Bildes ist sehr schlecht. Dementsprechend ist es klar, daß der elektrophotographische Toner (5) nicht alle Eigenschaften wie die Fixierung bei niederer Temperatur, Beständigkeit des Toners gegen Blockieren und Bildhaltbarkeit bieten kann. Außerdem hat der elektrophotographische Toner (11) ein Problem im Bezug auf seine Aufladbarkeit und auch beim elektrophotographischen Toner (12) gibt es Probleme bezüglich der Haltbarkeit des Bildes und der Aufladbarkeit. Folglich ist es klar, daß die elektrophotographischen Toner (11) und (12) nicht alle Eigenschaften wie die Fixierung bei niederer Temperatur, Beständigkeit des Toners gegen Blockieren, Bildhaltbarkeit und Aufladbarkeit bieten kann. Außerdem ist beim elektrophotographischen Toner (6) die Blockierbeständigkeit des Toners im wesentlichen bis zu einem Grad gut, der im wesentlichen gleich dem der erfindungsgemäßen Toner ist, wobei jedoch die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur schlecht ist. Daher ist es ähnlich deutlich, daß der elektrophotographische Toner (6) nicht alle Eigenschaften wie die Fixierung bei niederer Temperatur, Beständigkeit des Toners gegen Blockieren und Bildhaltbarkeit bieten kann.
Wie vorstehend beschrieben wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein elektrophotographischer Toner mit hervorragender Fixierbarkeit bei niederer Temperatur, ausgezeichneter Blockierbeständigkeit des Toners, überdurchschnittlicher Bildhaltbarkeit und exzellenter Aufladbarkeit aufgezeigt. Darüber hinaus konnten ein Verfahren zur Herstellung dieses Toners, ein elektrophotographischer Entwickler und ein Abbildungsverfahren aufgezeigt werden.

^*) Die genannten Bezeichnungen sind als Handelsnamen zu verstehen.

Claims

Elektrophotographischer Toner, enthaltend ein Bindemittelharz und ein Färbemittel, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente enthält und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die wie folgt in Formel 1 definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1worin M die Esterdichte bezeichnet, K die Anzahl der Estergruppen in einem Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Polyesterharz ein geradkettiges aliphatisches Polyesterharz ist.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Polyesterharz ein Polyester ist, der als eine Copolykondensationskomponente eine Dicarbonsäure, die eine Sulfonsäuregruppe enthält, und/oder ein Diol enthält, das eine Sulfonsäuregruppe enthält.
Elektrophotographischer Toner gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Esterdichte M einen Wert von 0,02 bis 0,11 aufweist.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Esterdichte M einen Wert von 0,04 bis 0,10 aufweist.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des kristallinen Polyesterharzes in den Bereich von 60 bis 120°C fällt.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Polyesterharz ein Polyester ist, der eine aliphatische Dicarbonsäure als eine Copolykondensations-Komponente enthält.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Polyesterharz ein Polyester ist, der ein aliphatisches Diol als eine Copolykondensationskomponente enthält.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Bedingungen einer Kreisfrequenz von 1 rad/s und bei 30°C das Haltbarkeitsmodul G_L des Toners wenigstens 1 × 10⁶ Pa und das Verlustmodul G_N des Toners wenigstens 1 × 10⁶ Pa beträgt.
Elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner ein Temperaturintervall hat, in dem sich aufgrund einer Änderung des Temperaturbereichs um 10°C die Werte des Haltbarkeitsmoduls G_L und des Verlustmoduls G_N um 10² Pa oder mehr ändern.
Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Toners, welches Verfahren die Schritte enthält: Emulgieren eines kristallinen Polyesterharzes; und Aggregieren und Koaleszieren des emulgierten kristallinen Polyesterharzes, Einstellen des kristallinen Polyesterharzes auf die Größe des Toners, und Herstellen eines elektrophotographischen Toners, enthaltend ein Färbemittel und ein Bindemittelharz, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente beinhaltet und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die durch die folgende Formel 1 definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1 worin M die Esterdichte bezeichnet, K die Zahl von Estergruppen im Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Polyesterharz als eine Copolykondensationskomponente eine zweiwertige oder höhere Carbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe beinhaltet.
Elektrophotographischer Entwickler, der ein Trägermaterial und einen Toner enthält, wobei der Toner ein elektrophotographischer Toner nach Anspruch 1 ist.
Elektrophotographischer Entwickler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das im Toner enthaltene kristalline Polyesterharz ein geradkettiges aliphatisches Polyesterharz ist.
Elektrophotographischer Entwickler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Bedingungen einer Kreisfrequenz von 1 rad/s und 30°C das Haltbarkeitsmodul G_L des Toners wenigstens 1 × 10⁶ Pa und das Verlustmodul G_N des Toners wenigstens 1 × 10⁶ Pa beträgt.
Elektrophotographischer Entwickler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Toner ein Temperaturintervall hat, in dem sich aufgrund einer Änderung des Temperaturbereichs um 10°C die Werte des Haltbarkeitsmoduls G_L und des Verlustmoduls G_N um 10² Pa oder mehr ändern.
Abbildungsverfahren, enthaltend die Schritte: Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes auf einer Oberfläche eines Aufnahmematerials für das latente Bild, Bereitstellen eines Entwicklers, der einen elektrophotographischen Toner enthält, welcher ein Färbemittel und ein Bindemittelharz enthält, wobei das Bindemittelharz ein kristallines Polyesterharz als Hauptkomponente enthält und die Esterdichte M des kristallinen Polyesterharzes, die in Formel 1 wie folgt definiert ist, einen Wert von 0,01 bis 0,12 aufweist: M = K/A Formel 1worin M die Esterdichte bezeichnet, K die Anzahl von Estergruppen in einem Polymer bezeichnet und A die Zahl von Atomen bezeichnet, die eine hochmolekulare Kette des Polymers bilden; Erzeugen eines Tonerbildes aus dem elektrostatischen latenten Bild, das auf der Oberfläche des Aufnahmematerials für das latente Bild gebildet wurde, unter Verwendung des Entwicklers, der von einem Entwicklerträgerelement gehalten wird; Übertragen des auf der Oberfläche des Aufnahmematerials für das latente Bild erzeugten Tonerbildes auf eine Oberfläche eines Übertragungsmaterials; und Wärmefixieren des auf die Oberfläche des Übertragungsmaterials übertragenen Tonerbildes.