DE102005010778B4

DE102005010778B4 - Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes, Entwickler und Verfahren zum Erzeugen des Toners zum Erzeugen des elektrostatischen Latentbildes

Info

Publication number: DE102005010778B4
Application number: DE102005010778A
Authority: DE
Inventors: Masanobu Minamiashigara Ninomiya; Takao Minamiashigara Ishiyama; Hirokazu Minamiashigara Hamano; Norihito Minamiashigara Fukushima; Eiji Minamiashigara Kawakami; Takashi Minamiashigara Fujimoto
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2025-02-26
Also published as: DE102005010778A1; AU2005203721A1; CN1752854A; US20060063087A1; JP4375181B2; CN100504624C; AU2005203721B2; KR100691714B1; KR20060050908A; JP2006091168A

Abstract

Elektrostatischer Bildentwicklungstoner mit einem Bindeharz, einem Färbemittel und einem Trennmittel, wobei der Toner im Temperaturbereich von 60 bis 95°C ein Temperaturintervall von 10°C aufweist, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert unter Messbedingungen einer Winkelfrequenz von 6,28 rad/s und einer Temperaturanstiegsrate von 1°C/min, und wobei der Toner ein Verlust-Elastizitätsmodul G'' von 5 × 10³ Pa bis 5 × 10⁴ Pa und einen tangentialen Verlust von 1,5 bis 3,0 in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C unter der Messbedingung einer Temperaturänderungsrate von 1°C/min aufweist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes, der die Erzeugung eines stark glänzenden Bildes mit verringertem Energieaufwand ermöglicht und vorzugsweise zum Erzeugen eines Bildes beispielsweise durch ein elektrofotografisches Verfahren verwendet wird, einen Entwickler, der den Entwicklungstoner verwendet, und ein Verfahren zum effizienten Produzieren des elektrostatischen Latentbild-Entwicklungstoners.
Beschreibung des Standes der Technik
Herkömmlicherweise ist ein elektrofotografisches Verfahren verwendet worden, wenn ein Bild beispielsweise durch ein Kopiergerät oder einen Laserstrahldrucker erzeugt werden kann. Als in dem elektrofotografischen Verfahren verwendeter Entwickler sind ein Zweikomponentensystem-Entwickler, der Tonerteilchen und Trägerteilchen umfasst, und ein Einkomponentensystem-Entwickler, der magnetische Tonerteilchen oder nicht magnetische Tonerteilchen umfasst, bekannt. Die Tonerteilchen in dem Entwickler werden üblicherweise durch ein Knet- und Mahlverfahren erzeugt. Bei diesem Knet- und Mahlverfahren wird ein thermoplastisches Harz oder dergleichen geschmolzen und zusammen mit beispielsweise Pigmenten, einem Ladungssteuerungsmittel und einem Trennmittel wie etwa Wachs geknetet. Das schmelzgeknetete Produkt wird dann nach Abkühlung pulverisiert und anschließend klassifiziert, wodurch gewünschte Tonerteil chen erzeugt werden. Anorganische und/oder organische Teilchen werden nach Bedarf zu der Oberfläche der durch das Knet- und Mahlverfahren erzeugten Tonerteilchen hinzugefügt, zum Beispiel mit dem Ziel, Fließfähigkeit und Reinigungseigenschaften zu verbessern.
Bei einem Bilderzeugungsverfahren, welches ein elektrofotografisches Verfahren verwendet, wird ein auf einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial durch optische Mittel erzeugtes elektrostatisches Latentbild in einem Entwicklungsprozess entwickelt, dann auf ein Aufzeichnungsmedium wie etwa ein Aufzeichnungspapier in einem Transferprozess übertragen und dann, üblicherweise durch Erhitzen unter Druck in einem Fixierschritt, fixiert, um ein Bild zu erhalten.
In modernen Elektrofotografietechnologien hat es eine schnelle Entwicklung von Schwarzweißbildern zu vollfarbigen Bildern gegeben. Bei Farbbilderzeugung durch ein elektrofotografisches Vollfarbverfahren werden im Allgemeinen Toner in vier Farben, darunter drei Primärfarben, nämlich Gelb, Magenta und Cyan sowie Schwarz verwendet, um alle Farben zu reproduzieren. Bei einem allgemeinen vollfarbigen elektrofotografischen Verfahren werden zunächst die Farben eines Originals aufgeteilt in Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, um Latentbilder jeder Farbe auf einer fotoleitfähigen Schicht zu erzeugen. Diese Latentbilder werden auf einem Aufzeichnungsmedium durch die nachfolgenden Entwicklungs- und Transferschritte konserviert. Anschließend werden die obigen Prozesse mehrmals nacheinander ausgeführt, wobei alle Toner auf dem gleichen Aufzeichnungsmedium überlappt werden, während eine Positionsausrichtung ausgeführt wird. Dann wird ein Fixierprozess einmal ausgeführt, um ein vollfarbiges Bild zu erhalten. Bei dem vollfarbigen elektrofotografischen Verfahren müssen die farbigen Toner im Fixierprozess ausreichend durchmischt werden. Wenn diese farbigen Toner voll durchmischt sind, sind Farbreproduzierbarkeit und Transparenz eines OHP-Bildes verbessert, und ein vollfarbiges Bild hoher Qualität kann erhalten werden. Es ist allgemein wünschenswert, dass die farbigen Toner aus einem niedrigmolekularen Harz mit scharfem Schmelzpunkt bestehen, um die Farbmischbarkeit zu verbessern.
Außerdem hat in jüngerer Zeit Nachfrage nach einer Verringerung des Energieverbrauches und einer deutlichen Verbesserung der Bildqualität des elektrofotografischen Verfahrens bestanden. Eine Maßnahme zum Verringern des Energieverbrauches erfordert das Fixieren eines Bildes bei niedrigeren Temperaturen, um den Energieverbrauch während des Betriebs einer Maschine zu verringern. Auch ist ein Verfahren verwendet worden, in dem die Energieversorgung einer Fixiermaschine unterbrochen wird, wenn sie nicht in Betrieb ist, um den Energieverbrauch im Bereitschaftszustand zu verringern.
Wenn eine Fixiermaschine, die sich in einem Unterbrechungszustand befindet, gestartet wird, muss der Bequemlichkeit halber die Fixiermaschine sofort, wenn die Maschine erregt wird, auf Arbeitstemperatur gebracht werden. Hierfür ist es wünschenswert, die Wärmekapazität der Fixiermaschine so weit wie möglich zu verringern. In einem solchen Fall neigt die Temperaturschwankung der Fixiermaschine jedoch dazu, stärker als üblich bei normalem Maschinenbetrieb anzusteigen. Insbesondere wird ein Überschießen der Temperatur nach dem Erregen der Maschine erhöht, während auch eine Temperaturverringerung durch den Durchgang von Papier erhöht wird. Es ist daher wünschenswert, Toner zu entwickeln, die bei niedrigen Temperaturen fixiert werden und beständig gegen die Erzeugung von Bilddefekten in einem höheren Temperaturbereich sind, das heißt, Toner, die eine große Fixierbandbreite haben.
Eine weitere Anforderung an Bilder hoher Qualität bei der Elektrofotografie ist, dass ein Bild einen Glanz haben soll, der genauso hoch oder höher ist als der, der bei Verwendung von Glanzpapier erhalten wird, das an seiner Oberfläche mit einer Beschichtung versehen ist. Allgemein wird ein Hochglanzbild erhalten durch Verwendung von Tonern, die aus einem niedrigmolekularen Harz mit scharfem Schmelzpunkt eines höheren Niveaus als üblicherweise für Farbtoner in der Elektrofotografie erforderlich bestehen. Wenn jedoch ein Harz mit sehr scharfem Schmelzpunkt als Toner verwendet wird, wird die Temperaturabhängigkeit des Toners erhöht, mit dem Ergebnis, dass der Fixiertemperaturbereich, in dem ein Hochglanzbild erhalten werden kann, verengt ist. Außerdem ist, wenn der Glanz eines Bildes stark ist, das heißt wenn Lichtreflexion von dem Bild stark ist, eine Glanz-Ungleichmäßigkeit in einer Bildoberfläche bemerkbar, und Bilddefekte in Form einer Glanz Unregelmäßigkeit werden selbst in dem Fixiertemperaturbereich, wo kein Offset auftritt, verursacht, wodurch der Temperaturbereich, in dem keine Bilddefekte verursacht werden, weiter verengt wird.
Aus diesen Gründen ist es sehr schwierig, Kompatibilität zwischen einer großen Fixierbreite und einem Hochglanzbild zu erzielen, insbesondere zwischen einer Verringerung des Energieverbrauches und der Entwicklung eines elektrofotografischen Bildes hoher Qualität.
Bei einem Versuch, die Tonerfixiertemperatur zu verringern, ist die Verwendung eines kristallinen Harzes vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel Japanische Patentveröffentlichung (JP-B) Nr. 4-24702 und 4-24703 und Japanische Patentoffenlegungsschrift (JP-A) Nr. 9-329917 ). Mit diesem Verfahren kann die Fixiertemperatur einfach verringert werden. Da jedoch die Viskosität des geschmolzenen Toners zu niedrig ist, treten Bilddefekte wie Offset und ungleichmäßiger Glanz leicht auf, und führen so effektiv zu dem Problem, dass eine Fixierbandbreite nicht erreicht wird.
Ferner ist gemäß der JP-A Nr. 2001-117268 beschriebenen Erfindung die Viskosität des Harzes hoch, so dass es schwierig ist, ein Hochglanzbild zu erhalten, obwohl ein kristallines Harz verwendet wird und Kompatibilität zwischen Niedrigtemperatur-Fixierung und einer großen Fixierbandbreite erzielt wird.
Gleichzeitig ist in den letzten Jahren eine verstärkte Nachfrage nach Bildern hoher Qualität aufgetreten. Insbesondere bei der Erzeugung von Farbbildern hat es einen klaren Trend zur Verwendung von Tonern geringer Größe und zur Vereinheitlichung des Teilchendurchmessers gegeben, um hochpräzise Bilder zu erhalten. Wenn Toner mit einer breiten Kornverteilung verwendet werden, um ein Bild zu erzeugen, sind Toner auf der feineren Seite der Korngrößenverteilung insofern problematisch, als sie eine signifikante Verunreinigung von Entwicklerwalzen, Ladungswalzen, Laderakel, elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien, Trägern sowie Tonerverstreuung verursachen, was es schwierig macht, eine hohe Bildqualität und hohe Zuverlässigkeit gleichzeitig zu erreichen. Außerdem sind Toner mit einer solchen breiten Korngrößenverteilung in der Zuverlässigkeit auch in einem System unterlegen, das mit einer Reinigungsfunktion und Tonerrecyclingfunktion ausgestattet ist. Es ist erforderlich, die Korngrößenverteilung eines Toner schärfer zu machen und einen Toner von geringer und einförmiger Größe zu entwickeln, um hohe Qualität und hohe Zuverlässigkeit gleichzeitig zu erreichen.
Es ist möglich, durch Einsatz des oben erwähnten Knet- und Mahlverfahrens feinkörnige und gleichförmigkörnige Toner herzustellen. Dieses Knet- und Mahlverfahren ist aber wegen des langen Mahlprozesses, der zur Größenverringerung erforderlich ist, und aufgrund der durch den Klassifizierungsprozess verursachten geringen Ausbeute ein sehr ineffektives Produktionsverfahren.
Außerdem hängt, wenn ein durch internes Zusetzen eines Trennmittels und von Färbemitteln erhaltener Toner mit dem Knet- und Mahlverfahren produziert wird, die Kontrolle über die Dispersionsteilchengröße des Trennmittels und der Färbemittel nur von den Produktionsbedingungen während des Knetens ab, so dass es nicht einfach ist, die Dispersionsteilchengröße mit hoher Genauigkeit zu steuern.
Unter diesen Umständen ist in den letzten Jahren ein Verfahren zum Erzeugen eines Toners durch ein Emulsions-Polymerisations-Koagulationsverfahren als ein Mittel zum Erzeugen eines feinkörnigen Toners mit einheitlichem Teilchendurchmesser vorgeschlagen worden (siehe zum Beispiel JP-A Nr. 63-282752 und 6-250439 ). Die in diesen Veröffentlichungen vorgeschlagenen Verfahren sind Verfahren, bei denen eine Harzteilchendispersionslösung zum Beispiel durch Emulsionspolymerisation erzeugt wird, eine Färbemitteldispersionslösung, in der ein Färbemittel in einem wässrigen Medium (Lösungsmittel) dispergiert ist, vorbereitet wird, und beide Lösungen gemischt werden, um koagulierte Teilchen mit einem Durchmesser äquivalent dem des Toners zu bilden, gefolgt von einem Erhitzen, um beide zu vereinigen und dadurch einen Toner herzustellen.
Im Falle dieser Verfahren ist es jedoch notwendig, eine Trennmitteldispersionslösung oder eine Färbemitteldispersionslösung vorzubereiten, in der ein Färbemittel in einem wässrigen Lösungsmittel dispergiert ist. Es ist jedoch schwierig, die durchschnittliche Teilchengröße des Färbemittels in der Färbemitteldispersionslösung zu steuern, und daher kann ein Toner mit den gewünschten Eigenschaften nicht leicht hergestellt werden. Um die durchschnittliche Teilchengröße des Färbemittels in der Färbemitteldispersionslösung zu steuern, wird eine Färbemitteldispersionslösung benötigt, in der die Färbemittel nicht koaguliert und sedimentiert/ausgefällt, sondern mit einer gewünschten Teilchengröße in einem wässrigen Medium (Lösungsmittel) dispergiert sind und die Färbemittel nicht untereinander koaguliert sind, selbst wenn die Färbemittel in Kombination mit Harzteilchen koagulierte Teilchen bilden. Es ist jedoch nicht einfach, eine solche Färbemitteldispersionslösung vorzubereiten. Insbesondere wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser des Färbemittels in der Färbemitteldispersionslösung groß ist, verursacht dies diverse Probleme wie etwa Sedimentierung/Ausfällung der Färbemittel, Koagulation der Färbemittel untereinander, wobei grobe Teilchen einen Kern bilden, eine Abtrennung der Färbemittel, wenn die Färbemittel in Kombination mit Harzteilchen koagulierte Teilchen bilden, eine Beeinträchtigung der Aufladeeigenschaften, die aus einem Freiliegen der Färbemittel an der Oberfläche des Toners resultiert, und eine Beeinträchtigung der OHP-Lichtdurchlässigkeit aufgrund von groben Teilchen. Auch wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Färbemittel klein ist, führt dies zu Problemen wie etwa einer unzureichenden Einfärbfähigkeit des Toners. Erfindungen, die den Teilchendurchmesser/die Gestalt eines in einem Toner zu dispergierenden Färbemittels betreffen, sind vorgeschlagen worden, um diese Probleme zu lösen (siehe zum Beispiel JP-A Nr. 2000-242032 und 2003-280276 ). Jedoch geht keine dieser Erfindungen über die Verbesserung der Farb-Entwicklungsfähigkeit/OHP-Lichtdurchlässigkeit hinaus, und es hat keine Vorschläge gegeben, um den Verlustelastizitätsmodul eines ein Färbemittel verwendenden Toners zu steuern.
Ähnliche Probleme ergeben sich bei einem aus der DE 101 20 010 A1 sowie bei einem aus der EP 1 065 569 A2 bekannten elektrostatischen Bildentwicklungstoner.
Des Weiteren ist aus der EP 1 128 223 A2 ein Verfahren zum Erzeugen eines Toners bekannt, bei dem eine Harzteilchendispersionslösung mit Harzteilchen mit einem Durchmesser von 1 μm oder weniger, eine Farbmitteldispersionslösung und eine Trennmitteldispersionslösung miteinander vermischt werden und die Lösung anschließend erhitzt wird, damit sich koagulierte Teilchen bilden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, die oben erwähnten diversen Probleme des Standes der Technik zu lösen, das heißt, einen Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes zu schaffen, der gleichzeitig die Anforderungen nach (1) Niedertemperatur-Fixiereigenschaften, (2) Erzeugung eines Hochglanzbildes und (3) einer großen Bandbreite erfüllt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Toner zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Entwickler zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes mit den Merkmalen des Anspruchs 16 geschaffen.
Einem dritten Aspekt der Erfindung zufolge ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Toners zum Entwickeln eines elektrostatischen Latentbildes geschaffen mit den Merkmalen nach Anspruch 19.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Toners, des Entwicklers und des Verfahrens zum Erzeugen eines Toners ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 2 bis 15 beziehungsweise 17, 18 beziehungsweise 20.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der Toner nach der vorliegenden Erfindung muss ein Temperaturintervall, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert, in einem Temperaturbereich von 10°C in dem Temperaturintervall zwischen 60 und 95°C unter den Messbedingungen einer Winkelfrequenz von 6,28 rad/s und einer Temperaturanstiegsrate von 1°C/min haben. Die Tatsache, dass das Intervall, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert, in einem Temperaturbereich von 10°C im Temperaturintervall zwischen 60 und 95°C liegt, macht es möglich, Niedertemperatur-Fixierung zu erreichen. Wenn das Intervall, in dem der Wert des Speicher-Elastizitätsmoduls und des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr in einem Temperaturbereich von 10°C variiert, über 95°C hinausgeht, wird der Effekt der Niedertemperaturfixierung verringert, wohingegen, wenn das Intervall unter 60°C liegt, das Problem auftritt, dass Toner während der Lagerung koagulieren und dadurch die Fließfähigkeit des Pulvers verringert ist.
Außerdem muss der erfindungsgemäße Toner die Eigenschaft haben, dass unter Messbedingungen einer Winkelfrequenz von 6,28 rad/s und einer Temperaturänderungsrate von 1°C/min in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C der Verlust-Elastizitätsmodul G'' 5 × 10³ Pa oder mehr und 5 × 10⁴ Pa oder weniger beträgt und der Tangentialverlust 1,5 oder mehr und 3,0 oder weniger beträgt.
Allgemein korreliert die Schmelzviskosität eines Toners mit dem Verlust-Elastizitätsmodul des Toners, und der Verlust-Elastizitätsmodul (Schmelzviskosität) fällt bei einem Anstieg der Temperatur. Genauer gesagt ist der Verlust-Elastizitätsmodul (die Schmelzviskosität) sehr hoch bei der niedrigst-fixierbaren Temperatur des Toners und fällt mit einem Temperaturanstieg.
Im Fall der Erfindung liegt das Temperaturintervall, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls (der Schmelzviskosität) um einen Faktor 100 oder mehr variiert, in einem Temperaturbereich von 10°C in dem Temperaturintervall zwischen 60 und 95°C, so dass die niedrigst-fixierbare Temperatur unmittelbar über der Temperatur liegt, an der sich der Verlust-Elastizitätsmodul (die Schmelzviskosität) plötzlich ändert. Der Absolutwert des Verlust-Elastizitätsmoduls (der Schmelzviskosität) des Toners jedoch ist hoch und ändert sich stark in einem Temperaturbereich unmittelbar über der niedrigst-fixierbaren Temperatur, dadurch wird eine durch Fixieren des Toners erreichte Änderung des Glanzes eines Bildes stark erhöht.
Wenn der Verlust-Elastizitätsmodul bei 100°C wie bei der Erfindung 5 × 10⁴ Pa oder weniger beträgt, ist es möglich, bei einer Temperatur von nicht mehr als 100°C einen hohen Glanz zu erreichen. Wenn das Verlust-Elastizitätsmodul (die Schmelzviskosität) bei 100°C 5 × 10⁴ Pa übersteigt, wird hoher Glanz bei niedrigen Temperaturen nicht erreicht, und die Farbreproduzierbarkeit ist beeinträchtigt. Daher ist es notwendig, die einzustellende Fixiertemperatur zu erhöhen und die Fixiergeschwindigkeit zu verzögern, was hinsichtlich der Leistungsfähigkeit der Maschine zu Problemen der Bildqualität/Produktivität/Energieeinsparung führt. Wenn der Verlust-Elastizitätsmodul bei 140°C mehr als 5 × 10³ Pa ist, sind sowohl Ungleichmäßigkeit des Glanzes als auch Offset eingeschränkt. Wenn hingegen der Verlust-Elastizitätsmodul bei 140°C weniger als 5 × 10³ Pa ist, ist es schwierig, die Ungleichmäßigkeit des Glanzes zu begrenzen, und folglich auch schwierig, eine hohe Bildqualität zu erreichen.
Es ist nicht nur notwendig, den Verlust-Elastizitätsmodul zu steuern, sondern auch den tangentialen Verlust, um hohen Glanz aufrechtzuerhalten. Wenn der tangentiale Verlust weniger als 1,5 ist, auch wenn der Verlust-Elastizitätsmodul in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C 5 × 10³ Pa oder mehr und 5 × 10⁴ Pa oder weniger ist, wird der Speicher-Elastizitätsmodul höher als der Verlust-Elastizitätsmodul (Schmelzviskosität), mit der Folge, dass die elastische Abstoßung des Toners hoch ist und hoher Glanz nicht erreicht werden kann. Außerdem ist, wenn der tangentiale Verlust höher als 3 ist, der Speicher-Elastizitätsmodul höher als der Verlust-Elastizitätsmodul (Schmelzviskosität), und die Selbstkohäsionskraft des Toners ist verringert, was zur Erzeugung einer Ungleichmäßigkeit des Glanzes führt.
So soll in der Erfindung der Verlust-Elastizitätsmodul 5 × 10³ Pa oder mehr und 5 × 10⁴ Pa oder weniger und der tangentiale Verlust 1,5 oder mehr und 3,0 oder weniger in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C betragen, um eine Änderung der Viskosität bei hohen Temperaturen zu verringern und den Toner unempfindlich gegen Heißoffset und Glanzungleichmäßigkeit zu machen.
Um einen Toner mit den diversen oben erwähnten Eigenschaften gemäß der Erfindung zu erzeugen, wird ein Verfahren in Betracht gezogen, bei dem das Verhältnis des Färbemittels mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger in dem Toner 7 Gew.-% oder weniger oder 1 Gew.-% oder mehr bezogen auf den gesamten Toner beträgt. Wenn das Färbemittel mit einem volumengemittelten Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger in dem Toner 7 Gew.-% oder weniger und 1 Gew.-% oder mehr bezogen auf den gesamten Toner ausmacht, bildet die Färbemittelteilchenkomponente ein Netzwerk in dem in einen geschmolzenen Zustand gebrachten Toner, das eine strukturelle Viskosität aufweist, wodurch die Schmelzviskosität aufrechterhalten wird und eine Veränderung der Schmelzviskosität als Funktion der Temperatur verringert werden kann.
Um den Netzwerkbildungseffekt des Färbemittels in dem geschmolzenen Toner wirksam zu entwickeln, ist es notwendig, den Abstand zwischen den Färbemitteln zu steuern, der von dem Teilchendurchmesser/der Menge des Färbemittels abhängt. Was die Konzentration des Färbemittels angeht, so wird das Färbemittel jedoch nur in einer Menge von ca. 4 Gew.-% bis 15 Gew.-% zugesetzt, aufgrund der Beschränkung der Farbentwicklungsfähigkeit des Toners. Es ist daher schwierig, den Netzwerkbildungseffekt des Färbemittels effizient nur in Abhängigkeit von der Konzentration des Färbemittels hervorzurufen. Um den Netzwerkbildungseffekt des Färbemittels effizient hervorzurufen, enthält das Färbemittel vorzugsweise solche mit einer volumenbezogenen mittleren Teilchengröße von 0,01 μm oder mehr und 0,1 μm oder weniger. Wenn der volumenbezogene mittlere Teil chendurchmesser des Färbemittels weniger als 0,01 μm ist, ist die Korngröße des Färbemittels klein, und deshalb sind die Färbemittel weit entfernt voneinander, was die Bildung eines Netzwerkes erschwert. Wenn hingegen die volumenbezogene mittlere Teilchengroße des Färbemittels größer als 0,1 μm ist, ist die Oberfläche des Färbemittels verringert, was die Bildung eines Netzwerkes erschwert.
Außerdem ist, wenn das Verhältnis des Färbemittels mit einem volumengezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger weniger als 1 Gew.-% bezogen auf den Toner ist, die Teilchenmenge klein, so dass der Netzwerkbildungseffekt verringert wird, und daher kann eine Änderung der Schmelzviskosität in Abhängigkeit von der Temperatur nicht verringert werden. Wenn das Verhältnis des Färbemittels mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger größer als 7 Gew.-% bezogen auf den Toner ist, ist es schwierig, die Färbemittelteilchen stabil in den Toner einzubringen, was zur Lokalisierung der Färbemittelzusammensetzung in dem Toner führt.
Der Speicher-Elastizitätsmodul und der Verlust-Elastizitätsmodul der Erfindung werden aus der durch ein Sinusschwingungsverfahren gemessenen dynamischen Viskoelastizität gefunden. Die dynamische Viskoelastizität wird gemessen durch eine an sich bekannte Messvorrichtung. Die dynamische Viskoelastizität wird wie folgt gemessen: Nachdem der Toner zu einer Tablette geformt worden ist, wird er auf eine parallele Platte von 25 mm Durchmesser gesetzt. Nachdem die Normalkraft auf 0 gesetzt ist, wird die Platte sinusförmig mit einer Schwingfrequenz von 6,28 rad/s in Schwingung versetzt. Die Messung beginnt bei 50°C und wird fortgesetzt, bis die Temperatur 180°C erreicht. Das Intervall der Messzeit ist festgelegt auf 30 Sekunden und die Temperaturanstiegsrate ist festgelegt auf 1°C/min. Außerdem wird der Betrag der Dehnung bei jeder Messtemperatur in einem Bereich von 0,01% bis 1,0% gehalten und geeignet eingestellt, um brauchbare Messwerte zum Finden des Verlust-Elastizitätsmoduls und des Tangentialverlustes aus diesen Messwerten zu erhalten.
Der Speicher-Elastizitätsmodul wird erhalten durch Dividieren der mit der Dehnung gleichphasigen Spannung durch die Dehnung, und der Verlust-Elastizitätsmodul wird erhalten durch Dividieren der gegen die Phase der Dehnung um 90° phasenverschobenen Belastung durch die Dehnung. So lange die Belastung und der Betrag der Dehnung jeweils in einem Bereich sind, in dem beide zueinander in linearer Beziehung stehen (in der Erfindung ist der Betrag der Dehnung 0,01 bis 1,0), ist die Belastung durch die Dehnung verursacht, und die Belastung ist proportional zum Betrag der Dehnung. Unter dieser Voraussetzung sind der Speicher-Elastizitätsmodul und der Verlust-Elastizitätsmodul beide unabhängig vom Betrag der Dehnung. Bei der oben erwähnten Messvorrichtung ist jedoch die obere Grenze der Belastung durch die Leistungsfähigkeit des Gerätes selber und die untere Grenze durch die Empfindlichkeit gegeben. Wenn die Dehnung in dem Temperaturbereich, in dem der erfindungsgemäße Toner gemessen wird, festgelegt ist, ist das Gerät nicht empfindlich genug, weil die in einem Hochtemperaturbereich erzeugte Belastung bei kleiner Dehnung klein ist und im Fall einer großen Dehnung die Belastung oberhalb der oberen Grenze des Messbereiches der Vorrichtung liegt, weil die in einem Niedrigtemperaturbereich erzeugte Belastung groß ist. Insbesondere im Falle des erfindungsgemäßen Toners, dessen Elastizitätsmodul und Verlust-Elastizitätsmodul sich plötzlich ändern, gibt es keine Belastung, die in dem gesamten Messtemperaturbereich gemessen werden kann. Daher wird die Vorrichtung geeignet derart eingestellt, dass die Dehnung in einem niedrigen Temperaturbereich kleiner gemacht wird und mit zunehmender Temperatur erhöht wird.
Der erfindungsgemäße Toner kann erzeugt werden durch Mischen einer Harzteilchendispersionslösung, erhalten durch Dispergie ren von Harzteilchen, einer Färbemitteldispersionslösung und einer Trennmitteldispersionslösung, um eine Dispersionslösung von koagulierten Teilchen zu bereiten, die Harzteilchen, Färbemittel und ein Trennmittel enthält, durch Erhitzen der resultierenden Dispersionslösung auf eine Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur der Harzteilchen, um die koagulierten Teilchen zu schmelzen und zu vereinigen.
Details des elektrostatischen Bildentwicklungstoners der Erfindung werden durch Erläuterungen des Herstellungsverfahrens der Erfindung geklärt.
- Harzteilchen -
Ein beliebiges Harz kann als in dem erfindungsgemäßen Toner verwendetes Bindeharz verwendet werden, soweit es die obigen Anforderungen erfüllt. Es ist jedoch bevorzugt, ein kristallines Harz als Harzmaterial zu verwenden, das die Eigenschaft hat, dass der Verlust-Elastizitätsmodul sich plötzlich ändert. Hier bedeutet der Ausdruck "kristallin", dass bei der Messung einer Differentialscankalorimetrie (DSC) keine schrittweise endotherme Änderung, sondern eine deutliche endotherme Änderungsspitze vorliegt, und er bedeutet speziell, dass die Halbwertsbreite des bei einer Temperaturanstiegsrate von 10°C/min gemessenen endothermen Peaks innerhalb von 6°C liegt. Unter den kristallinen Harzen sind unter dem Gesichtspunkt der Bildkonservierungseigenschaften nach Erzeugen des Tonerbildes und insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Schwierigkeit des Transfers eines Bildes auf eine Harzfolie Polyesterharze bevorzugt. Beispiele dieser Polyesterharze werden im Folgenden erläutert; diese Beispiele sollen jedoch nicht die Erfindung einschränken. Die kristallinen Polyesterharze und anderen in der Erfindung verwendeten Polyesterharze werden synthetisiert aus polyvalenten Carbonsäurekomponenten und mehrwertigen Alkoholkomponenten. Zu beachten ist auch, dass erfindungsgemäß kommerziell verfügbare Produkte oder geeignet synthetisierte Produkte als Polyesterharz verwendet werden können.
Beispiele der polyvalenten Carbonsäurekomponente umfassen, allerdings ohne Beschränkung darauf, aliphatische Dicarbonsäuren wie etwa Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Suberinsäure, Nonandisäure, Decandisäure, 1,9-Nonandicarbonsäure, 1,10-Decandicarbonsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure, 1,14-Tetradecandicarbonsäure und 1,18-Octadecandicarbonsäure, aromatische Dicarbonsäuren, darunter zweibasige Säuren wie etwa Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalin-2,6-Dicarbonsäure, Malonsäure, Methylfumarsäure sowie Anhydride oder niedrige Alkylester dieser Säuren. Beispiele von Carbonsäuren mit drei oder mehr Valenzen umfassen 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,5-Benzoltricarbonsäure und 1,2,4-Naphthalintricarbonsäure sowie Anhydride oder niedrige Alkylester dieser Säuren. Diese Säuren können entweder allein oder in Kombinationen verwendet werden.
Als Säurekomponente sind neben den oben erwähnten aliphatischem Dicarbonsäuren und aromatischen Dicarbonsäuren vorzugsweise Dicarbonsäuren mit einer Sulfonsäuregruppe enthalten. Die eine Sulfonsäuregruppe enthaltenen Dicarbonsäuren sind insofern wirksam, als sie die Dispersion von Färbemitteln wie etwa Pigmenten verbessern. Außerdem kann, wenn eine Sulfonsäuregruppe enthalten ist, wenn ganze Harze in Wasser emulgiert oder suspendiert werden, um Teilchen zu bilden, das Harz ohne Verwendung eines Tensides emulgiert oder suspendiert werden, wie später erläutert wird.
Beispiele für Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe enthalten, ohne Einschränkung auf diese, Natrium-2-Sulfoterephthalat, Natrium-5-Sulfoisophthalat und Natrium-Sulfosuccinat. Auch niedrige Alkylester und Säureanhydride dieser Salze seien als Beispiel genannt. Diese eine Sulfonsäuregruppe enthalten den Carbonsäurekomponenten mit zwei oder mehr Valenzen sind in einer Menge von 1 bis 15 Mol-% und vorzugsweise 2 bis 10 Mol-% bezogen auf die gesamte einen Polyester bildende Carbonsäurekomponente enthalten. Wenn der Anteil klein ist, kann die zeitliche Stabilität der Emulsionsteilchen beeinträchtigt sein, wohingegen, wenn der Gehalt über 15 Mol-% hinausgeht, nicht nur die Kristallinität des Polyesterharzes beeinträchtigt sein kann, sondern auch der Schritt des Vereinens der Teilchen nach dem Koagulieren der Teilchen wird beeinträchtigt, was zu dem Nachteil führt, dass es schwierig sein kann, den Durchmesser des Toners einzustellen.
Außerdem ist es bevorzugt, eine Dicarbonsäurekomponente mit einer Doppelbindung neben der oben erwähnten aliphatischen Dicarbonsäure und aromatischen Dicarbonsäure zu compoundieren. Die Dicarbonsäure mit einer Doppelbindung erlaubt eine radikal gebildete Vernetzungsbildung und wird daher vorzugsweise eingesetzt, um Heißoffset beim Fixieren zu verhindern. Beispiele einer solchen Dicarbonsäure umfassen, ohne Einschränkung auf diese, Fumarsäure, 3-Hexandisäure und 3-Octandisäure. Auch niedrige Alkylester oder Säureanhydride dieser Verbindungen seien als Beispiel genannt. Unter diesen Beispielen sind unter dem Kostengesichtspunkt Fumarsäure und Malonsäure bevorzugt.
Als polyvalente Alkoholkomponente sind aliphatische Diole bevorzugt, und besonders bevorzugt sind aliphatische Diole vom geradkettigen Typ mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen in ihrem primären Hauptkettenabschnitt. Wenn das aliphatische Diol ein verzweigter Typ ist, ist die Kristallinität eines Polyesterharzes verringert, und der Schmelzpunkt des Polyesterharzes ist abgesenkt. Es tritt daher der Fall auf, dass die Antitonerblockiereigenschaften, Bildkonservierungseigenschaften und Niedertemperatur-Fixierungseigenschaften beeinträchtigt sind. Auch wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome kleiner als 7 ist, kann der Schmelzpunkt höher werden, als wenn dieses aliphati sche Diol mit einer aromatischen Dicarbonsäure kondensationspolymerisiert ist, und es tritt daher der Fall auf, wo es schwierig sein kann, eine Niedertemperaturfixierung zu bewerkstelligen, wohingegen, wenn die Anzahl von Kohlenstoffatomen 20 übersteigt, es schwierig sein kann, ein praktisch verwendbares Material zu gewinnen. Aus dem obigen Grunde ist die Anzahl von Kohlenstoffatomen vorzugsweise 14 oder niedriger.
Spezifische Beispiele des bevorzugt zum Synthetisieren des in der Erfindung verwendeten kristallinen Polyesters verwendeten aliphatischen Diols umfassen ohne Einschränkung auf diese Ethylenglycol, 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-Oktadecandiol und 1,14-Eikosandecandiol. Unter diesen Beispielen sind unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol und 1,10-Decandiol bevorzugt.
Beispiele von Alkoholen mit drei oder mehr Valenzen umfassen Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und Pentaerythritol. Diese Verbindungen können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden. Der Anteil der oben erwähnten aliphatischen Diolkomponente unter diesen mehrwertigen Alkoholkomponenten ist vorzugsweise 80 Mol-% oder mehr und besonders bevorzugt 90 Mol-% oder mehr. Wenn der Anteil der oben erwähnten aliphatischen Diolkomponente weniger als 80 Mol-% ist, kann die Kristallinität eines Polyesterharzes beeinträchtigt sein, und der Schmelzpunkt ist abgesenkt, und es tritt daher der Fall auf, wo die Antitonerblockiereigenschaften, Bildkonservierungseigenschaften und die Niedertemperatur-Fixierfähigkeit beeinträchtigt sein können. Zu beachten ist, dass eine einwertige Säure wie etwa Essigsäure oder Benzolsäure und ein einwertiger Alkohol wie etwa Cyclohexanol oder Phenol zum Zweck des Einstellens des Säurewertes und des Hydroxylgruppenwertes nach Bedarf verwendet werden können.
Das oben erwähnte Harz wird zusammen mit einem ionischen Tensid, einer hochmolekularen Säure und einem hochmolekularen Elektrolyten wie etwa einer hochmolekularen Base in einem wässrigen Medium wie etwa Wasser dispergiert, auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erhitzt und unter Verwendung eines Homogenisators, der in der Lage ist, starke Scherkräfte auszuüben, oder einem Dispergiergerät vom Druckstrahltyp behandelt, um eine Dispersionslösung von Harzteilchen zu erzeugen.
Der volumenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der Harzteilchen ist üblicherweise höchstens 1 μm (1 μm oder weniger) und vorzugsweise 0,01 bis 1 μm. Wenn der volumenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser 1 μm überschreitet, kann die Teilchendurchmesserverteilung der schließlich erhaltenen elektrostatischen Bildentwicklungstoner breit sein, und freie Teilchen können erzeugt werden, die zu verringerter Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit führen können. Wenn hingegen der volumenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser in den oben definierten Bereich fällt, ist dies vorteilhaft, weil die obigen Nachteile beseitigt werden, lokalisierte Toner unter den Tonern reduziert werden, die Dispersion in jedem Toner verbessert wird und die Streuung von Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit verringert wird. Hier kann der volumenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser zum Beispiel mit einer Korngrößenverteilungs-Messvorrichtung vom Laserbeugungstyp (zum Beispiel LA-700 (Handelsbezeichnung), hergestellt von Horiba, Ltd.) gemessen werden. Bei der Erfindung können ein kristallines Harz und ein hochmolekulares amorphes Harz zusammen verwendet werden.
Wenn ein kristallines Harz und ein hochmolekulares amorphes Harz zusammen verwendet werden, ist es vorzuziehen, das kristalline Harz mit einem Anteil von 50 Gew.-% oder mehr zuzumischen. Wenn ein kristallines Harz und ein hochmolekulares amorphes Harz zusammen verwendet werden, ist es außerdem notwendig, den Anteil von kristallinen Komponenten in dem kristallinen Harz zu erhöhen. Das Strukturverhältnis eines aliphatischen Monomers als kristalline Komponente ist vorzugsweise 80 Mol-% oder mehr und besonders bevorzugt 90 Mol-% oder mehr. In dem Fall, wo das kristalline Polyesterharz durch ein aromatisches Monomer oder dergleichen anstatt durch aliphatische Monomere gebildet ist und das Strukturverhältnis niedrig ist, kann der Schmelzpunkt des kristallinen Polyesterharzes hoch sein, mit dem Ergebnis, dass der Schmelzpunkt des schließlich produzierten Toners erhöht sein kann und es daher schwierig sein kann, eine Niedertemperaturfixierung zu erreichen.
Beispiele des amorphen Harzes mit hohem Molekulargewicht umfassen herkömmlicherweise bekannte thermoplastische Bindeharze. Spezifische Beispiele dieser Harze umfassen Homopolymere oder Copolymere von Styrolen wie etwa Styrol, Parachlorstyrol und α-Methylstyrol (Harze vom Styroltyp); Homopolymere und Copolymere von Estern mit einer Vinylgruppe wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, n-Butylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, Laurylmethacrylat und 2-Ethylhexylmethracrylat (Harze vom Vinyltyp); Homopolymere und Copolymere von Vinylnitrilen wie etwa Acrylnitril und Metacrylnitril (Harze vom Vinyltyp); Homopolymere und Copolymere von Vinylethern wie etwa Vinylmethylether und Vinylisobutylether (Harze vom Vinyltyp); Homopolymere und Copolymere von Vinylketonen wie etwa Vinylmethylketon, Vinylethylketon und Vinylisopropenylketon (Harze vom Vinyltyp); Homopolymere und Copolymere von Olefinen wie etwa Ethylen, Propylen, Butadien und Isopren (Harze vom Olefintyp); kondensierte Nichtvinyltyp-Harze wie etwa Epoxiharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Zelluloseharze und Polyetherharze und Pfropfcopolymere dieser kondensierten Nichtvinyltyp-Harze und von Vinyltyp-Monomeren. Diese Harze können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden. Unter diesen Harzen sind Vinyltyp-Harze und Polyesterharze besonders bevorzugt.
Im Fall des hochmolekularen amorphen Harzes vom Vinyltyp ist dies insofern vorteilhaft, dass eine Harzteilchendispersionslösung durch Emulsionspolymerisation oder Seed-Polymerisation leicht herzustellen ist. Beispiele des oben erwähnten Vinyltyp-Monomers umfassen Monomere, die die Rohmaterialien von hochmolekularen Vinyltyp-Säuren oder hochmolekularen Vinyltyp-Basen wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Zimtsäure, Fumarsäure, Vinylsulfonsäure, Ethylenimin, Vinylpyridin und Vinylamin sind. Bei der Erfindung enthalten die oben erwähnten Harzteilchen vorzugsweise das obige Vinyltyp-Monomer als die Monomerkomponente. Bei der Erfindung sind unter diesen Vinyltyp-Monomeren hochmolekulare Vinyltyp-Säuren unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit einer Vinyltyp-Harzbildungsreaktion bevorzugt, insbesondere dissoziierbare Vinyltyp-Monomere mit einer Carboxylgruppe als dissoziierbare Gruppe, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Zimtsäure und Fumarsäure sind unter dem Gesichtspunkt der Steuerung des Polymerisationsgrades und der Glasübergangstemperatur besonders bevorzugt.
Die Konzentration der dissoziierbaren Gruppe in dem obigen dissoziierbaren Vinyltyp-Monomer wird zum Bespiel durch ein Verfahren festgelegt, bei dem Teilchen wie etwa Tonerteilchen von deren Oberfläche aus aufgelöst werden, um quantitativ zu messen, wie in "Chemistry of High-molecular Latex" (Polymer Publisher Meeting) beschrieben. Die Molekulargewichte von von der Oberfläche zum Inneren eines Teilchens hin lokalisierten Harzen und ein Glasübergangspunkt können zum Beispiel durch dieses Verfahren bestimmt werden.
Der volumenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der oben erwähnten Harzteilchen ist maximal 1 μm (1 μm oder weniger) und vorzugsweise 0,01 bis 1 μm aus den oben erwähnten Gründen.
Im Fall von hochmolekularem Harz vom Polyestertyp, verwendet in Kombination mit dem kristallinen Harz, wird ein amorphes Polyesterharz synthetisiert durch Dehydrierungskondensieren eines polyvalenten Carboxyls mit einem mehrwertigen Alkohol.
Beispiele der polyvalenten Carboxylsäure umfassen aromatische Carbonsäuren wie etwa Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Trimellit-Anhydrid, Pyromellitsäure und Naphthalindicarbonsäure, aliphatische Carbonsäuren wie etwa Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Alkenylbernsteinsäureanhydrid und Adipinsäure und alicyclische Carbonsäuren wie etwa Cyclohexandicarbonsäure. Ein, zwei oder mehr Typen dieser polyvalenten Carbonsäuren können verwendet werden. Unter diesen polyvalenten Carbonsäuren werden vorzugsweise aromatische Carbonsäuren und Carbonsäuren mit drei oder mehr Valenzen (Trimellitsäure oder deren Anhydrid) in Kombination mit Dicarbonsäuren verwendet, um eine Vernetzungsstruktur oder verzweigte Struktur zu erhalten und dadurch gute Fixiereigenschaften sicherzustellen.
Beispiele des mehrwertigen Alkohols umfassen aliphatische Diole wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Hexandiol, Neopentylglykol und Glyzerin, alicyclische Diole wie etwa Cyclohexandiol, Cyclohexandimethanol und hydriertes Bisphenol A und aromatische Diole wie etwa Ethylenoxid-Addukte von Bisphenol A und Propylenoxid-Addukte von Bisphenol A. Ein, zwei oder mehr Typen dieser mehrwertigen Alkohole können verwendet werden. Unter diesen mehrwertigen Alkoholen sind aromatische Diole und alicyclische Diole bevorzugt und aromatische Diole besonders bevorzugt. Mehrwertige Alkohole mit drei oder mehr Valenzen (Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythritol) werden vorzugsweise in Kombination mit Diolen verwendet, um eine Vernetzungsstruktur oder verzweigte Struktur zu erzeugen und dadurch gute Fixiereigenschaften sicherzustellen.
In diesem Fall können zu dem durch Polymerisationskondensation einer polyvalenten Carbonsäure und eines mehrwertigen Alkohols ferner eine Monocarbonsäure und/oder Monoalkohol zugefügt werden, um eine Hydroxylgruppe und/oder Carboxylgruppe am Ende des Polymers zu verestern und dadurch den Säurewert des Polyesterharzes einzustellen. Beispiele für die Monocarbonsäure können Essigsäure, Essigsäureanhydrid, Benzolsäure, Trichloressigsäure, Trifluoressigsäure und Propionsäureanhydrid umfassen. Beispiele des Monoalkohols können Methanol, Ethanol, Propanol, Octanol, 2-Ethylhexanol, Trifluorethanol, Trichlorethanol, Hexafluorisopropanol und Phenol umfassen.
Das Polyesterharz kann erzeugt werden durch Kondensationsumsetzen des oben erwähnten mehrwertigen Alkohols mit der oben erwähnten Carbonsäure durch ein übliches Verfahren. Zum Beispiel wird ein mit einem Temperaturmessgerät, einem Rührer und einem Rückflusssystemkühler ausgestatteter Reaktor mit dem oben erwähnten mehrwertigen Alkohol und der polyvalenten Carbonsäure und nach Bedarf einem Katalysator beschickt, und das Gemisch wird in Gegenwart von inertem Gas (Stickstoffgas) auf 150 bis 250°C erhitzt. Die niedrigmolekularen Nebenproduktverbindungen werden kontinuierlich aus dem Reaktionssystem entfernt, und die Reaktion wird beendet, wenn die Reaktionslösung einen vorgegebenen Säurewert erreicht. Die Reaktionslösung wird gekühlt, um ein Ziel-Reaktionsprodukt zu erhalten, wodurch das Polyesterharz erzeugt werden kann. Als Beispiel des zum Synthetisieren dieses Polyesterharzes verwendeten Katalysators sind Veresterungskatalysatoren, darunter Organometalle wie etwa Dibutylzinndilaurat und Dibutylzinnoxid und Metallalkoxide wie etwa Tetrabutyltitanat genannt. Die Menge eines solchen Katalysators ist vor zugsweise 0,01 bis 1 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Rohmaterials.
Bei Verwendung eines Polyesterharzes als amorphes Polymer wird wie im Falle der Verwendung des kristallinen Harzes das Polyesterharz zusammen mit einem ionischen Tensid, einer hochmolekularen Säure und einem hochmolekularen Elektrolyt wie etwa einer hochmolekularen Base in einem wässrigen Medium wie etwa Wasser dispergiert, auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erhitzt und mit einem Homogenisierer, der in der Lage ist, eine starke Scherkraft auszuüben, oder einem Dispergiergerät vom Druckstrahltyp behandelt, wodurch eine Harzteilchendispersionslösung erhalten werden kann. Der volumenbezogene durchschnittliche Teilchendurchmesser der oben erwähnten Harzteilchen ist maximal 1 μm (1 μm oder weniger) und vorzugsweise 0,01 bis 1 μm, aus den oben erwähnten Gründen.
Wenn das oben erwähnte amorphe hochmolekulare Harz mit dem oben erwähnten kristallinen Harz kombiniert wird, ist es möglich, mehrere Harze einfach zu mischen, um diese Harze zusammen zu verwenden oder um eine Beschichtung aus dem amorphen hochmolekularen Harz auf der Oberfläche des kristallinen Harzes zu bilden. Wenn die Oberfläche des kristallinen Harzes mit dem amorphen hochmolekularen Harz beschichtet ist, kann der Oberflächenzustand des Toners verbessert werden.
- Färbemittel -
Beliebige bekannte Pigmente und Farbstoffe können als die Rohmaterialien des erfindungsgemäßen Toners bildende Färbemittel verwendet werden, ohne besondere Einschränkung. Beispiele der Pigmente umfassen schwarze Pigmente, gelbe Pigmente, orange Pigmente, rote Pigmente, blaue Pigmente, violette Pigmente, grüne Pigmente, weiße Pigmente und Extenderpigmente.
Beispiele für die schwarzen Pigmente umfassen Rußschwarz, Kupferoxid, Mangandioxid, Anilinschwarz und Aktivkohle.
Beispiele für gelbe Pigmente umfassen Chromgelb, Zinkgelb, gelbes Eisenoxid, Cadmiumgelb, Hansagelb, Hansagelb 10G, Benzidingelb G, Benzidingelb GR, Indanthrengelb, Chinolingelb, und Permanentgelb NCG.
Beispiele für orange Pigmente umfassen rotes Chromgelb, Molybdänorange, Permanentorange GTR, Pyrazolonorange, Vulkanorange, Benzidinorange G, Indanthren-Brillantorange RK und Indanthren-Brillantorange GK.
Beispiele für rote Pigmente umfassen Eisenoxidrot, Cadmiumrot, Bleimennige, Quecksilbersulfid, Watchung-Rot, Permanentrot 4R, Litholrot, Brillantkarmin 3B, Brillantkarmin 6B, Du Pont Oil Red, Pyrazolonrot, Rhodamin B Lack, Lackrot C, Bengalrosa, Eoxinrot und Alizalinlack.
Beispiele für blaue Pigmente umfassen Berliner Blau, Kobaltblau, Alkaliblaulack, Viktoriablaulack, Echthimmelblau, Indanthrenblau BC, Anilinblau, Ultramarinblau, Holzkohlenblau, Methylenblauchlorid, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün und Malachitgrünoxalat.
Beispiele für die violetten Pigmente umfassen Manganviolett, Echtviolett B und Methylviolettlack.
Beispiele für die grünen Pigmente umfassen Chromoxid, Chromgrün, Pigmentgrün, Phthalocyaningrün, Malachitgrünlack und Finalgelbgrün G.
Beispiele für die weißen Pigmente umfassen Zinkoxid, Titanoxid, Antimonweiß und Zinksulfid. Beispiele für die Extenderpigmente umfassen Barytpulver, Bariumcarbonat, Ton, Siliciumdioxid, weißer Kohlenstoff, Talk und Aluminiumoxidweiß.
Beispiele für den Farbstoff umfassen diverse Farbstoffe wie etwa basische Farbstoffe, saure Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe und Direktfarbstoffe, zum Beispiel einen Acridintyp, Xanthentyp, Azotyp, Benzochinontyp, Azintyp, Anthrachinontyp, Dioxazintyp, Thiazintyp, Azomethintyp, Indigotyp, Thioindigotyp, Phthalocyanintyp, Anilinschwarztyp, Polymethintyp, Triphenylmethantyp, Diphenylmethantyp, Thiazintyp, Thiazoltyp, und Xanthentyp und insbesondere Nigrosin, Methylenblau, Bengalrosa, Chinolingelb und Ultramarinblau.
Diese Färbemittel können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden und können im Zustand einer festen Lösung verwendet werden. Im Fall einer Verwendung dieser Färbemittel in Kombinationen von zwei oder mehreren kann durch Ändern des Typs und des Mischungsverhältnisses dieser Färbemittel (Pigmente) die Farbe des Toners willkürlich gesteuert werden.
Das Färbemittel wird ausgewählt unter Berücksichtigung eines Farbnuancierungswinkels, Lebhaftigkeit, Helligkeit, Witterungsbeständigkeit, OHP-Transmissionsvermögen und Dispersionseigenschaften in dem Toner. Die Menge des in dem Toner zuzusetzenden Färbemittels ist vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 4% bis 15% bezogen auf die Tonerteilchen.
Diese Färbemittel werden nach einem bekannten Verfahren in einem wässrigen Medium dispergiert. Derzeit werden vorzugsweise beispielsweise ein Mediensystem-Dispergiergerät wie etwa ein Homogenisierer vom Dreh-Schertyp, eine Kugelmühle, ein Kollergang, eine Reibungsmühle oder ein Dispergiergerät vom Hochdruck-Schlagbrechertyp verwendet.
Diese Färbemittel können mit polaren Harzteilchen beschichtet werden durch Hinzufügen der Teilchen, die einen Säurewert von 10 bis 50 mg KOH/g und einen volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 100 nm oder weniger haben, in einem Anteilsbereich von 0,4 bis 10% und vorzugsweise 1,2 bis 5,0% vor Verwendung, wenn diese Färbemittel verwendet werden durch Dispergieren in einem wässrigen Medium unter Verwendung eines polaren Tensids.
Wenn der Säurewert der polaren Harzteilchen unter 10 mg KOH/g ist, kann es schwierig sein, die Färbemittelteilchen in dem Toner zu dispergieren, wohingegen, wenn der Säurewert 50 mg KOH/g überschreitet, die Dispersionseigenschaften verbessert sind. Da aber das obige polare Harz selber eine Struktur höherer Ordnung bilden kann, tritt der Fall auf, dass die Fixiereigenschaften des Toners beeinträchtigt sind.
Auch wenn die Menge der zuzufügenden und anzuheftenden polaren Harzteilchen unter 0,4% ist, kann es schwierig sein, die Teilchen gleichförmig an den Färbemittelteilchen anzuheften, obwohl die polaren Harzteilchen an den Färbemittelteilchen haften bleiben. Daher kann es schwierig sein, die Färbemittel in dem Toner in geeigneter Weise zu dispergieren. Wenn die Menge der polaren Harzteilchen 10% überschreitet, können die polaren Harzteilchen übermäßig untereinander koaguliert sein.
Die polaren Harzteilchen können unter Verwendung eines bekannten Verfahrens aufgebracht werden. Insbesondere werden die Färbemittelteilchen und ionenausgetauschtes Wasser geeignet gemischt und dann unter Verwendung eines der obigen Dispergiergeräte behandelt, um eine Färbemittelteilchen-Dispersionslösung zu erhalten, der die polaren Harzteilchen zugefügt und angeheftet werden. Auch das folgende Verfahren kann verwendet werden. Insbesondere werden die Färbemittelteilchen und ionenausgetauschtes Wasser geeignet gemischt und dann unter Verwendung eines der oben erwähnten Dispergiergeräte dispergiert, und die polaren Harzteilchen werden zugefügt. Die Mischung wird weiter homogenisiert, um die polaren Harzteilchen an den Färbemittelteilchen anzuheften. Obwohl die polaren Harzteilchen entweder schlagartig oder schrittweise zugefügt werden können, werden sie unter dem Gesichtspunkt der Adhäsion vorzugsweise tropfenweise zugefügt.
Das in der Dispersionslösung dispergierte Färbemittel hat vorzugsweise einen volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,03 μm bis 0,20 μm, wobei die Oberfläche des Färbemittels vorzugsweise mit einem Harz beschichtet ist.
Um die Merkmale der Erfindung zu erreichen, nämlich die Merkmale, dass der Verlust-Elastizitätsmodul G'' 5 × 10³ Pa oder mehr und 5 × 10⁴ Pa oder weniger und der tangentiale Verlust 1,5 oder mehr und 3,0 oder weniger in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C ist, ist der Anteil der Färbemittel mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger in dem Toner 7 Gew.-% oder weniger und 1 Gew.-% oder mehr bezogen auf den Toner, wie oben erwähnt.
Es ist bevorzugt, mehrere Dispersionslösungen mit unterschiedlichem volumenbezogenem mittlerem Teilchendurchmesser zu verwenden, um eine solche Färbemitteldispersionslösung zu erhalten. Insbesondere im Falle der Steuerung der Menge von Teilchen mit einer Größe von 0,1 μm oder weniger in der Färbemitteldispersionslösung ist es bevorzugt, zwei oder mehrere Dispersionslösungen in einem gewünschten Verhältnis zu mischen, darunter eine Färbemitteldispersionslösung mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger und eine Färbemitteldispersionslösung mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder mehr. Obwohl eine Dispersionslösung ohne eine Mischoperation hergestellt werden kann, ist es nicht einfach, die Menge der Färbemittel mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger in der Färbemitteldispersionslösung gleichzeitig und genau zu steuern, was eine stabile, industrielle Produktion schwierig macht.
- Trennmittel (Material mit niedrigem Erweichungspunkt) -
Bevorzugte Beispiele des in dem erfindungsgemäßen Toner verwendeten Trennmittels umfassen Materialien mit einem primären Maximumpeak bei 60 bis 120°C, gemessen nach ASTM D3418-8. Wenn der primäre Maximumpeak weniger als 60°C ist, kann beim Fixieren leicht ein Offset erzeugt werden, wohingegen, wenn der primäre Maximumpeak über 120°C ist, die Fixiertemperatur erhöht sein kann und die Glattheit der Oberfläche des fixierten Bildes möglicherweise nicht erreicht wird, was zu beeinträchtigtem Glanz führt. In der Erfindung wird ein solches Trennmittel, wenn nötig, als "Materialien mit niedrigem Erweichungspunkt" bezeichnet. Eine bekannte Messvorrichtung kann verwendet werden, um den obigen primären Maximumpeak zu messen. Als Bedingungen für die oben erwähnte Messung werden folgende Messbedingungen verwendet: Die Schmelzpunkte von Indium und Zink werden zur Kalibrierung der Temperatur des Erfassungsabschnitts in der Vorrichtung verwendet, die Schmelzwärme von Indium wird zur Kalibrierung der Kalorie verwendet, ein Aluminiumtiegel wird für die Probe verwendet, ein leerer Tiegel wird zur Kontrolle verwendet, und die Temperaturanstiegsrate ist auf 10°C/min gesetzt.
Beispiele des oben erwähnten Trennmittels (Material mit niedrigem Erweichungspunkt) umfassen Polyolefine mit niedrigem Molekulargewicht wie etwa ein Polyethylen, Polypropylen und Polybuten; Silikone, die einen Erweichungspunkt durch Erhitzung aufweisen, aliphatische Amide wie etwa Ölsäureamid, Erucasäureamid, Rizinsäureamid und Stearinsäureamid, pflanzliche Wachse wie etwa Carnaubawachs, Reiswachs, Candelillawachs und Jojobaöl, tierische Wachse wie Bienenwachs, mineralische/Petroleumwachse wie etwa Montanwachs, Ozokerit, Ceresin, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs und Fisher- Tropsch-Wachs sowie Modifikationen dieser Wachse. Diese Trennmittel (Materialien mit niedrigem Erweichungspunkt) können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden. Unter diesen Trennmitteln (Materialien mit niedrigem Erweichungspunkt) sind diejenigen bevorzugt, die in später erläuterten Beispielen verwendet werden.
Der Gehalt an Trennmittelteilchen in dem elektrostatischen Bildentwicklungstoner ist vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% und besonders bevorzugt 8 bis 25 Gew.-%. Wenn der Gehalt weniger als 5 Gew.-% ist, kann eine unzureichende Trennfähigkeit erreicht werden, und ein sogenannter Offset, bei dem der Toner während des Hochtemperaturfixierens an einer Fixierrolle haften bleibt, kann leicht hervorgerufen werden. Wenn der Gehalt 30 Gew.-% übersteigt, kann der Toner so zerbrechlich werden, dass die Tonerteilchen durch Rühren in einem Entwicklungsgerät leicht zerbrochen werden, was zu einer beeinträchtigten Fließfähigkeit, Haltbarkeit, Aufladeeigenschaften und Blockiereigenschaften führt. Daher ist ein Gehalt außerhalb des obigen Bereiches nicht wünschenswert. Der Schmelzpunkt des obigen Trennmittels ist vorzugsweise 30°C oder mehr, bevorzugter 40°C oder mehr und besonders bevorzugt 50°C oder mehr unter dem Gesichtspunkt der Aufrechterhaltung der Eigenschaften des Toners.
Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser der Trennmittelteilchen ist üblicherweise 1 μm maximal (1 μm oder weniger) und vorzugsweise 0,01 bis 1 μm. Wenn der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser 1 μm übersteigt, kann die Teilchendurchmesserverteilung der schließlich erhaltenen elektrostatischen Bildentwicklungstoner breit werden, freie Teilchen können erzeugt werden, und das Trennmittel kann in dem Toner lokalisiert sein, was zu einer verringerten Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit führen kann. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser kann hier zum Beispiel unter Verwendung einer Korngrößenverteilungsmessvorrichtung vom Laser beugungstyp gemessen werden.
Erfindungsgemäß sind die Trennmittelteilchen (Materialien mit niedrigem Erweichungspunkt) vorzugsweise in einem dispergierten Zustand in dem elektrostatischen Bildentwicklungstoner enthalten. Auch der Mediandurchmesser der Trennmittelteilchen (Materialien mit niedrigem Erweichungspunkt), der durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) gemessen wird, ist vorzugsweise 100 bis 2000 nm und bevorzugter 160 bis 1000 nm. Wenn der Mediandurchmesser in dem obigen Bereich liegt, ist das vorteilhaft, weil zum Beispiel die öllosen Fixiereigenschaften, Aufladbarkeit und Bildhaltbarkeit verbessert werden können. Wenn hingegen der Mediandurchmesser niedriger als 100 nm ist, wird das Trennmittel kaum zur Oberfläche des Toners verschoben, und eine Trennfunktion wird kaum entwickelt. Wenn der Mediandurchmesser 2000 nm übersteigt, neigt die Transparenz von OHPs dazu, abzufallen.
Das obige Trennmittel wird zusammen mit einem ionischen Tensid, einer hochmolekularen Säure und einem hochmolekularen Elektrolyt wie etwa einer hochmolekularen Base in einem wässrigen Medium wie etwa Wasser dispergiert, auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes erhitzt und mit einem Homogenisator, der in der Lage ist, eine starke Scherkraft auszuüben, oder einem Dispergiergerät vom Druckstrahltyp behandelt, wodurch das Trennmittel in Teilchen mit einer Größe von 1 μm oder weniger aufbereitet wird.
- Andere Teilchen -
Erfindungsgemäß können neben dem Bindeharz, den Färbemitteln und dem Trennmittel andere Teilchen verwendet werden. Beispiele dieser anderen Teilchen umfassen interne Zusätze, Ladungs steuerungsmittel, anorganische Teilchen, organische Teilchen, Gleitmittel, Schleifmittel und magnetisches Pulver.
Beispiele der internen Zusätze umfassen Metalle und Legierungen wie etwa Ferrite, Magnetit, reduziertes Eisen, Kobalt, Nickel und Mangan und magnetische Körper wie etwa diese Metalle enthaltende Verbindungen.
Beispiele für das Ladungssteuerungsmittel umfassen quaternäre Ammoniumsalzverbindungen, Verbindungen vom Nigrosintyp, Farbstoffe, die Komplexe von beispielsweise Aluminium, Eisen oder Chrom enthalten, und Triphenylmethantyp-Pigmente. Das erfindungsgemäße Ladungssteuerungsmittel ist vorzugsweise aus Rohmaterialien gemacht, die kaum in Wasser löslich sind, um die Ionenstärke zu kontrollieren, die einen Einfluss auf die Stabilität während des Koagulierens und Vereinigens hat, und um die Verunreinigung des Abwassers zu verringern.
Beispiele der anorganischen Körper umfassen alle die Teilchen, die üblicherweise als externe Additive an der Oberfläche von Tonern verwendet werden, wie etwa Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Calciumcarbid, Magnesiumcarbid, Tricalciumphosphat und Ceroxid. Beispiele der organischen Teilchenkörper umfassen all diejenigen Teilchen, die als externe Additive an der Oberfläche von Tonern verwendet werden, wie etwa Vinyltypharze, Polyesterharze und Silikonharze. Zu beachten ist, dass diese anorganischen Teilchenkörper und organischen Teilchenkörper als Fließfähigkeitshilfsmittel, Reinigungshilfsmittel oder dergleichen verwendet werden können.
Beispiele des Gleitmittels umfassen Fettsäureamide wie etwa Ethylenbistearinsäureamid und Ölsäureamid und Metallsalze von Fettsäuren wie etwa Zinkstearat und Calciumstearat. Beispiele für das Schleifmaterial umfassen das oben erwähnte Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Ceroxid.
Beispiele für das magnetische Pulver umfassen in einem Magnetfeld magnetisierte Materialien und insbesondere ferromagnetische Pulver aus Eisen, Kobalt und Nickel und Präparate von Ferriten und Magnetit. Wenn das magnetische Pulver verwendet wird, muss auf die Übertragbarkeit des magnetischen Körpers in eine Wasserphase geachtet werden, und es ist bevorzugt, die Oberfläche des magnetischen Körpers durch Oberflächenreformierungen wie etwa eine hydrophobisierende Behandlung zu behandeln.
Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser dieser anderen Teilchen ist vorzugsweise 0,01 bis 1 μm. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser kann zum Beispiel mit einer Korngrößenverteilungsmessvorrichtung vom Laserbeugungstyp gemessen werden.
<Verfahren zum Erzeugen eines Toners zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern>
Der erfindungsgemäße Toner kann erzeugt werden durch einen Schritt des Zubereitens einer gemischten Dispersionslösung mit Harzteilchen, einem Färbemittel, einem Trennmittel und dgl., einem Schritt des Zubereitens einer Dispersionslösung von koagulierten Teilchen, die die Harzteilchen, das Färbemittel und das Trennmittel enthalten, und einen Schritt des Erhitzens der Dispersionslösung auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes der Harzteilchen, um die koagulierten Teilchen zu schmelzen und zu vereinigen.
- Herstellung einer Dispersionslösung -
Nicht nur die Harzteilchen, Färbemittelteilchen und Trennmittelteilchen, sondern auch andere Teilchen können in der obigen Dispersionslösung dispergiert sein. Die obige Dispersions lösung kann hergestellt werden durch geeignetes Hinzufügen und Mischen der Harzteilchen, Färbemittelteilchen, Trennmittelteilchen und anderer Teilchen zum Dispersionsmedium oder durch geeignetes Hinzufügen und Mischen einer Harzteilchendispersionslösung, in der die Harzteilchen dispergiert sind, einer Färbemittelteilchendispersionslösung, in der die Färbemittelteilchen dispergiert sind, einer Trennmittelteilchendispersionslösung, in der die Trennmittelteilen dispergiert sind, und einer anderen Teilchendispersionslösung, in der die anderen Teilchen dispergiert sind.
(Dispersionsmedium)
Als Beispiele des Dispersionsmediums in der Dispersionslösung der oben erwähnten diversen zur Herstellung des erfindungsgemäßen Toners verwendeten Teilchen werden wässrige Medien genannt. Beispiele des wässrigen Mediums umfassen Wasser wie etwa destilliertes Wasser und ionenausgetauschtes Wasser sowie Alkohole. Diese Medien können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, ein Tensid zu dem obigen wässrigen Medium hinzuzufügen und zu mischen. Beispiele des Tensids umfassen anionische Tenside wie etwa einen Sulfattyp, Sulfonattyp, Phosphattyp und Seifentyp, kationische Tenside wie etwa einen Aminsalztyp und einen quaternären Ammoniumsalztyp und nichtionische Tenside wie etwa ein Polyethylenglykoltyp, Alkylphenolethylenoxid-Addukt-Typ und mehrwertigen Alkoholtyp. Unter diesen Tensiden sind ionische Tenside bevorzugt und anionische Tenside und kationische Tenside sind bevorzugter.
Die obigen nichtionischen Tenside werden vorzugsweise in Kombination mit den obigen anionischen oder kationischen Tensiden verwendet. Die obigen Tenside können entweder einzeln oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden.
Beispiele für das obige anionische Tensid umfassen Fettsäureseifen wie etwa Kaliumlaurat, Natriumoleat und Rizinusölnatriumester; Sulfate wie Octylsulfat, Laurylsulfat, Laurylethersulfat und Nonylphenylethersulfat; Sulfonate wie Laurylsulfonat, Dodecylsulfonat, Dodecylbenzolsulfonat, Natriumalkylnaphthalinsulfonate, zum Beispiel Natriumtriisopropylnaphthalinsulfonat und Natriumdibutylnaphthalinsulfonat, Naphthalinsulfonatformalinkondensat, Monooctylsulfosuccinat, Dioctylsulfosuccinat, Laurylsäureamidsulfonat und Ölsäureamidsulfonat; Phosphate wie etwa Laurylphosphat, Isopropylphosphat und Nonylphenyletherphosphat; und Sulfosuccinate wie etwa Natriumdialkylsulfosuccinat, zum Beispiel Natriumdioctylsulfosuccinat, Dinatriumlaurylsulfosuccinat und Dinatriumlaurylpolyoxyethylensulfosuccinat.
Spezielle Beispiele des kationischen Tensids umfassen Aminsalze wie etwa Laurylaminhydrochlorid, Stearylaminhydrochlorid, Oleylaminacetat, Stearylaminacetat und Stearylaminopropylaminacetat und quaternäre Ammoniumsalze wie etwa Lauryltrimethylammoniumchlorid, Dilauryldimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid, Distearyldimethylammoniumchlorid, Lauryldihydroxyethylmethylammoniumchlorid, Oleylbispolyoxyethylenmethylammoniumchlorid, Lauroyl-Aminopropyl-Dimethylethylammoniumethosulfat, Lauroyl-Aminopropyl-Dimethyl-Hydroxyethyl-Ammoniumperchlorat, Alkylbenzol-Trimethylammoniumchlorid und Alkyltrimethylammoniumchlorid.
Spezielle Beispiele des nichtionischen Tensids umfassen Alkylether wie etwa Polyoxyethylenoctylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenstearylether und Polyoxyethylenoleylether; Alkylphenylether wie etwa Polyoxyethylenoctylphenylether und Polyoxyethylennonylphenylether; Alkylester wie etwa Polyoxyethylenlaurat, Polyoxyethylenstearat und Polyoxyethylenoleat; Alkylamine wie etwa Polyoxyethylen-Laurylaminoether, Polyoxyethylen-Stearylaminoether, Polyoxyethylen-Oleylaminoether, Polyoxyethylen-Sojaaminoether und Polyoxyethylen-Talg- Aminoether; Alkylamide wie etwa Polyoxyethylenlaurylamid, Polyoxyethylenstearylamid und Polyoxyethylenoleylamid; Planzenölether wie etwa Polyoxyethylen-Rizinusölether und Polyoxyethylen-Rapsölether, Alkanolamide wie etwa Laurylsäurediethanolamid, Stearylsäurediethanolamid und Ölsäurediethanolamid; und Sorbitanesterether wie etwa Polyoxyethylen-Sorbitan-Monolaurat, Polyoxyethylen-Sorbitan-Monopalmetat, Polyoxyethylen-Sorbitan-Monostearat und Polyoxyethylen-Sorbitan-Monooleat.
Bei der Herstellung der Dispersionslösung, in der die Harzteilchen, das Färbemittel, das Trennmittel und andere Harzteilchen dispergiert sind, kann der Gehalt an den obigen Harzteilchen 40 Gew.-% oder weniger und vorzugsweise ca. 2 bis 20 Gew.-% betragen, der Gehalt an dem Färbemittel kann 50 Gew.-% oder weniger und vorzugsweise ca. 2 bis 40 Gew.-% betragen, der Gehalt an dem Trennmittel kann 50 Gew.-% oder weniger und vorzugsweise ca. 5 bis 50 Gew.-% betragen. Außerdem kann der Gehalt an den anderen Komponenten (Teilchen) so weit erhöht werden, wie das Ziel der Erfindung nicht beeinträchtigt wird; er ist üblicherweise sehr klein und speziell 0,01 bis 5 Gew.-% und vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-%.
Was die Dispersionslösung angeht, gibt es keine Beschränkung hinsichtlich der Verfahren zu ihrer Herstellung, und ein dem Ziel entsprechend passend ausgewähltes Verfahren kann verwendet werden. Beispiele von Dispergiereinrichtungen, die verwendet werden können, umfassen ohne Einschränkung auf diese bekannte Dispergiergeräte.
- Koagulationsschritt -
In dem Koagulationsschritt wird die Dispersionslösung der Harzteilchen, des Färbemittels, des Trennmittels und dgl. (im Folgenden wird diese gemischte Lösung als "rohe Dispersionslösung bezeichnet) bis knapp unter den Schmelzpunkt des Bindeharzes erhitzt, um alle Dispersionsteilchen zu koagulieren und dadurch koagulierte Teilchen zu bilden.
Bei der Bildung der koagulierten Teilchen wird ein Koagulationsmittel zu der Dispersionslösung bei Umgebungstemperatur unter Rühren unter Verwendung eines rotierenden Homogenisators vom Schertyp zugesetzt, um zu koagulieren. Als in dem Koagulationsschritt verwendetes Koagulationsmittel kann ein Tensid mit einer Polarität entgegengesetzt der des als das Dispersionsmittel verwendeten Tensids oder ein anorganisches Metallsalz verwendet werden.
Beispiele dieses anorganischen Metallsalzes umfassen Metallsalze wie etwa Calciumchlorid, Calciumnitrat, Bariumchlorid, Magnesiumchlorid, Zinkchlorid, Aluminiumchlorid, Aluminumsulfat und dgl. und anorganische Metallsalzpolymere wie etwa Poly(Aluminumchlorid), Poly(Aluminiumhydroxid), Calciumpolysulfid und dgl. Unter diesen sind die Aluminiumsalze und die Polymere von diesen besonders geeignet. Um eine schärfere Teilchenverteilung zu erhalten, ist es günstig, dass das anorganische Metallsalz bivalent statt univalent, trivalent statt bivalent und tetravalent statt trivalent ist. Außerdem ist vorzugsweise das anorganische Metallsalz ein anorganisches Metallsalzpolymer vom Polymerisierungstyp, wenn die Valenzzahl die gleiche ist.
- Haftschritt -
Bei dem Haftschritt werden kristalline und/oder amorphe Polymerteilchen als Haftteilchen an der Oberfläche der durch den obigen Koagulationsschritt gebildeten, kristallines Polymer enthaltenden koagulierten Teilchen (diese koagulierten Teilchen werden im Folgenden als "Kernteilchen" bezeichnet) angeheftet (die mit einer Beschichtung an ihrer Oberfläche versehenen koagulierten Kernteilchen werden als "haftharzkoagulierte Teilchen" abgekürzt). Diese Beschichtung entspricht der Oberflächenschicht des durch einen Vereinigungsschritt, der später erläutert wird, gebildeten Toners.
Die Beschichtung kann gebildet werden durch die Dispersionslösung, die kristalline und/oder amorphe Polymerteilchen werden der Dispersionslösung zugesetzt, in der koagulierte Kernteilchen in dem Koagulationsschritt gebildet werden, wobei andere Komponenten gleichzeitig nach Bedarf zugefügt werden können. Wenn die obigen Haftteilchen gleichmäßig an die koagulierten Kernteilchen angeheftet sind, um eine Haftteilchenschicht zu bilden, und die haftharzkoagulierten Teilchen unter Erhitzung im Vereinigungsschritt vereinigt werden, der später erläutert wird, ist die Oberfläche der koagulierten Kernteilchen mit einem Rohmaterial der koagulierten Haftharzteilchen beschichtet (eine Schale wird gebildet). Dadurch ist es möglich, wirksam zu verhindern, dass das Trennmittel und dgl. aus den Tonerteilchen frei liegen. Es gibt keine besondere Einschränkung hinsichtlich eines Verfahrens zum Hinzufügen und Mischen der Haftteilchen bei dem obigen Haftschritt. Zum Beispiel kann Zusatz und Mischen kontinuierlich und allmählich oder Schritt für Schritt in mehreren Chargen ausgeführt werden. Die Haftteilchen können auf diese Weise zugefügt und gemischt werden, was es ermöglicht, die Erzeugung von Teilchen zu unterdrücken und die Korngrößenverteilung des resultierenden elektrostatischen Bildentwicklungstoners zu verengen. Außerdem erlaubt die Durchführung des Haftschrittes die Einbringung einer großen Menge von in der Erfindung verwendeten Färbemitteldispersionsteilchen mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger in den Toner und ist daher bevorzugt. Es wird gefolgert, dass die Haftteilchen die dispergierten Färbemittelteilchen von 0,1 μm Größe oder weniger mitreißen, die in der dispergierten gemischten Lösung freigesetzt sind, und so die Färbemittelteilchen in die Oberfläche der haftharzkoagulierten Teilchen einbringen. Das Verhältnis der haftharzkoagulierten Teilchen ist vorzugsweise 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% bezogen auf den Toner. Wenn die Menge an haftharzkoagulierten Teilchen weniger als 10 Gew.-% ist, kann die Menge an einzubringenden Färbemitteldispersionsteilchen verringert sein, was zu einer erhöhten Menge an freien Färbemittelteilchen führt. Wenn die Menge an haftharzkoagulierten Teilchen 40 Gew.-% überschreitet, kann es zur Koagulation der koagulierten Kernteilchen unter diesen um die Mitte der koagulierten Haftharzteilchen kommen, und es tritt der Fall auf, wo keine Schale gebildet wird.
Erfindungsgemäß kann die Zahl der durchzuführenden Haftschritte einer, zwei oder mehrere sein. In ersterem Fall wird nur eine Schicht der Haftteilchen an der Oberfläche der koagulierten Kernteilchen gebildet, wohingegen in letzterem Fall Schichten aus hinzugefügten Teilchen auf die koagulierten Kernteilchen laminiert werden, wenn mehrere hinzuzufügende Teilchendispersionen, die nicht nur die Haftharzteilchendispersion, sondern auch die Trennmitteldispersionslösung und andere Materialteilchendispersionen enthalten, vorbereitet werden. In letzterem Fall kann ein elektrostatischer Bildentwicklungstoner mit einer komplizierten und präzisen hierarchischen Struktur erhalten werden, und dies ist insofern vorteilhaft, als dem elektrostatischen Bildentwicklungstoner gewünschte Funktionen verliehen werden können. In dem Fall, dass der obige Haftschritt mehrere Male und mehrstufig durchgeführt wird, können Zusammensetzung und Eigenschaften von Teilen von der Oberfläche nach innen des elektrostatischen Bildentwicklungstoners Schritt für Schritt geändert werden, und die Struktur des elektrostatischen Bildentwicklungstoners kann leicht gesteuert werden. In diesem Fall ist es möglich, dem elektrostatischen Bildentwicklungstoner unterschiedliche Strukturen und Zusammensetzungsgradienten vom Inneren zum Äußeren des Toners zu geben, wodurch die Eigenschaften verändert werden können. Auch kann bei dem Vereinigungsschritt, der später beschrieben wird, nicht nur die Korngrößenverteilung aufrechterhalten und eine Schwankung in der Korngrößenverteilung unterdrückt werden, auch die Hinzufügung des Tensids und von Stabilisatoren wie etwa einer Base oder einer Säure wird nicht erforderlich, oder die Menge dieser Materialien kann auf ein Minimum reduziert werden, was insofern vorteilhaft ist, als die Kosten verringert werden können und die Qualität verbessert werden kann.
Wenn zum Beispiel als erstes Zusatzteilchen die obige Trennmittelteilchendispersion zu den koagulierten Kernteilchen hinzugefügt wird und als zweite Zusatzteilchen die Haftteilchendispersionslösung zugefügt und gemischt wird, kann eine Struktur wie eine Doppelschale aus dem Trennmittel und dem Harz in der Nähe der Oberfläche der resultierenden Tonerteilchen erzeugt werden. In diesem Fall wird das Wachs dazu gebracht, effizient während des Fixierens als Trennmittel zu wirken, während das Freiliegen des Wachses beschränkt ist.
Die Bedingung, die es den obigen Teilchen ermöglicht, an den koagulierten Teilchen zu haften, ist wie folgt: Insbesondere ist die Temperatur im Koagulierungsschritt eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Harzes in den koagulierten Kernteilchen und vorzugsweise vom Schmelzpunkt bis zum Schmelzpunkt vermindert um 10°C. Wenn diese Teilchen auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Harzes erhitzt werden, haften die koagulierten Kernteilchen leicht an den Haftteilchen, mit dem Ergebnis, dass die gebildeten Haftteilchen dazu neigen, stabilisiert zu werden. Die Behandlungszeit ist üblicherweise 5 Minuten bis 2 Stunden, kann aber insgesamt nicht definiert werden, weil sie von der Temperatur abhängt. Während des Anhaftens können die Dispersionslösung, die die koagulierten Kernteilchen enthält, und die Zusatzteilchendispersionslösung stationär stehen gelassen oder mit einem Mischer sanft gerührt werden. Letzterer Fall ist insofern vorteilhaft, als gleichmäßig angeheftete Teilchen dazu neigen, gebildet zu werden.
- Vereinigungsschritt -
In dem Vereinigungsschritt wird die Dispersionslösung von koagulierten Teilchen oder haftharzkoagulierten Teilchen, die zum Beispiel die Harzteilchen, das Färbemittel und das Trennmittel enthält, auf eine Temperatur nahe am und über dem Schmelzpunkt der Harzteilchen erhitzt, um die koagulierten Teilchen zu schmelzen und zu vereinigen. Der Schmelzschritt kann bei einer Temperatur nahe am Schmelzpunkt des kristallinen Harzes und oberhalb der Glasübergangstemperatur des amorphen Polymers durchgeführt werden. Auch die Gestalt des Toners kann durch die im Vereinigungsschritt eingestellte Temperatur gesteuert werden. Wenn der Vereinigungsschritt bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes durchgeführt wird, ist das Harz stark verformt, und der Toner wird sphärisch, weil die Schmelzviskosität des kristallinen Harzes deutlich gesenkt ist. Auch wenn der Vereinigungsschritt bei einer Temperatur knapp unterhalb des Schmelzpunktes durchgeführt wird, wird das Harz allmählich verformt, und es ist möglich, den Toner gesteuert kartoffelförmig auszubilden, weil die Schmelzviskosität des kristallinen Harzes hoch ist.
Was die Vereinigungsdauer angeht, ist eine kurze Zeit ausreichend, um den Vereinigungsschritt auszuführen, wenn die obige Erhitzungstemperatur hoch ist, wohingegen eine lange Zeit benötigt wird, wenn die obige Erhitzungstemperatur niedrig ist. Genauer gesagt ist die Schmelzzeit üblicherweise 30 Minuten bis 10 Stunden, wird aber im Ganzen nicht definiert, weil die Vereinigungszeit von der obigen Erhitzungstemperatur abhängt.
Bei dem Vereinigungsschritt kann die Vernetzungsreaktion ablaufen, wenn das Bindeharz auf den Schmelzpunkt oder darüber erhitzt wird oder wenn der Schmelzschritt beendet wird. Auch kann die Vernetzungsreaktion zur gleichen Zeit durchgeführt werden, zu der auch der Vereinigungsschritt durchgeführt wird. Wenn die Vernetzungsreaktion durchgeführt wird, wird ein ungesättigtes sulfoniertes kristallines Polyesterharz erhalten durch Copolymerisieren von Doppelbindungskomponenten als Bindeharz, um diesem Harz zu ermöglichen, eine Radikalreaktion einzugehen und dadurch eine Vernetzungsstruktur hervorzurufen. Dabei wird ein Starter wie unten gezeigt verwendet.
Beispiele des Starters umfassen t-Butylperoxid-2-Ethylhexanoat, Cumylperpivalat, t-Butylperoxilaurat, 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'-Azubis(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)-valerat, 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-Butylperoxyhexahydroterephthalat, Di-t-Butylperoxyazelat, 2,5-Dimethyl-2,5-Di(t-butylperoxy)-hexan, Diethylenglycol-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-Methyl-)propionamidin und 4,4'-Azobis(4-Cyanovaleriansäure). Diese Starter können entweder allein oder in Kombinationen von zwei oder mehreren verwendet werden. Menge und Typ des Starters werden entsprechend der Menge an ungesättigten Positionen in dem Polymer und von dem Typ und der Menge des koexistierenden Färbemittels ausgewählt.
Der Starter kann vorab in das Polymer gemischt sein oder kann im Koagulationsschritt in einen koagulierten Block eingefügt werden. Ferner kann der Starter im Vereinigungsschritt oder nach dem Vereinigungsschritt zugegeben werden. Im Falle der Zugabe des Starters im Koagulationsschritt, Haftschritt oder Vereinigungsschritt oder nach dem Vereinigungsschritt wird eine Lösung, in der der Starter gelöst oder emulgiert ist, zu einer Teilchendispersionslösung (zum Beispiel der Harzteilchendispersionslösung) zugesetzt. Zum Beispiel kann ein bekanntes Vernetzungsmittel, Kettentransfermittel und Polymerisationsinhibitor zugefügt werden, um den Grad der Polymerisierung zu steuern.
- Wasch-Trockenschritt -
Die in dem Vereinigungsschritt erhaltenen vereinigten Teilchen werden einer Fest-Flüssig-Trennung wie etwa Filtration, Waschen und Trocknen unterzogen, um einen gewünschten elektrostatischen Bildentwicklungstoner zu erhalten.
Diese Fest-Flüssig-Trennung wird unter dem Gesichtspunkt der Produktivität ausgeführt vorzugsweise durch Vakuumfiltration, Druckfiltration oder dgl., ist aber nicht besonders auf diese Verfahren eingeschränkt. Als Waschen ist es bevorzugt, ein gründliches Substitutionswaschen mit ionenausgetauschtem Wasser durchzuführen. In dem Trockenschritt kann ein optionales Verfahren angewandt werden, das übliche Methoden wie etwa ein Fluidtrockenverfahren vom Vibrationstyp, ein Sprühtrockenver fahren, ein Gefriertrockenverfahren und ein Blitzstrahlverfahren umfassen. Der Wassergehalt der Tonerteilchen nach dem Trocknen ist auf 1,0 Gew.-% oder weniger und vorzugsweise auf 0,5 Gew.-% oder weniger eingestellt.
Die durch den Trocknungsschritt wie oben erwähnt granulierten Tonerteilchen können als andere Komponenten bekannte, geeignet entsprechend dem Ziel ausgewählte Zusätze verwenden. Beispiele dieser Zusätze umfassen diverse bekannte Zusätze wie etwa anorganische Teilchen, organische Teilchen und Antistatiksteuerungsmittel.
Beispiele der anorganischen Teilchen umfassen Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Bariumtitanat, Magnesiumtitanat, Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Quarzsand, Ton, Glimmer, Kieselerde, Cerchlorid, rotes Eisenoxid, Chromoxid, Ceroxid, Antimontrioxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Siliciumcarbid und Siliciumnitrid. Unter diesen Verbindungen sind Siliciumoxidteilchen bevorzugt, und besonders bevorzugt sind hydrophob behandelte Siliciumoxidteilchen. Die obigen anorganischen Teilchen werden üblicherweise verwendet, um die Fließfähigkeit zu verbessern. Unter den erwähnten anorganischen Teilchen kann Metatitansäure TiO(OH)₂ einen Entwickler ergeben, der die Transparenz nicht nachteilig beeinflusst und gute Aufladeeigenschaften, Umgebungsstabilität, Fließfähigkeit, Backfestigkeit, stabile Negativaufladungseigenschaften und stabile Bildqualitäts-Halteeigenschaften aufweist. Die durch hydrophobe Behandlung von Metatitansäure erhaltene Verbindung hat vorzugsweise einen Widerstand von 10¹⁰ Ω × cm oder mehr, weil hohe Transfereigenschaften erreicht werden können, ohne einen invers polaren Toner zu erzeugen, auch wenn ein elektrisches Transferfeld angehoben wird, wenn es als Farbteilchen schließlich als Toner behandelt wird.
Beispiele der organischen Teilchen umfassen ein Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Polyvinylidenfluorid. Die obigen organischen Teilchen werden verwendet, um Reinigungseigenschaften und Transfereigenschaften zu verbessern.
Der zahlenbezogen gemittelte Teilchendurchmesser der anorganischen/organischen Teilchen ist 80 nm oder weniger und besonders bevorzugt 50 nm oder weniger. Auch im Fall der Verwendung eines externen Additivs aus monodispersem sphärischem Siliciumoxid oder monodispersen organischen Harzteilchen ist die Verwendung eines Materials mit einem Mediandurchmesser von 0,1 μm oder mehr und weniger als 0,3 μm bevorzugt, um die Transfereffizienz zu verbessern und aufrechtzuerhalten.
Beispiele des Ladungssteuerungsmittels umfassen Metallsalze der Salicylsäure, metallhaltige Azoverbindungen, Nigrosin und quaternäre Ammoniumsalze. Das Ladungssteuerungsmittel wird üblicherweise verwendet, um Aufladeeigenschaften zu verbessern.
Bei der Erfindung werden die externen Zusätze zugefügt und mit den Farbteilchen gemischt. Das Mischen kann unter Verwendung eines bekannten Mischers wie etwa eines V-Typ-Mischers, eines Henshel-Mischers und eine Redige-Mischers durchgeführt werden. Dabei können diverse Zusätze nach Bedarf zugefügt werden. Beispiele der Zusätze umfassen andere Fluidisiermittel und Reinigungshilfsstoffe oder Transferhilfsstoffe wie etwa Polystyrolteilchen, Polymethylmethacrylatteilchen und Polyvinylidenfluoridteilchen.
Was die Haftbedingung der obigen anorganischen Verbindung an der Oberfläche der Farbteilchen angeht, kann die anorganische Verbindung einfach an der Oberfläche der Farbteilchen mechanisch angeheftet oder locker an der Oberfläche der Farbteilchen befestigt sein. Auch kann die Oberfläche der Farbteilchen vollständig oder teilweise mit der anorganischen Verbindung beschichtet sein. Die Menge des externen Zusatzes liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,3 bis 3 Anteilen und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 2 Anteilen bezogen auf 100 Anteile Farbteilchen. Wenn die hinzuzufügende Menge weniger als 0,3 Anteile ist, tritt der Fall auf, dass die Fließfähigkeit des Toners unzureichend ist, und dass die Blockierung durch Wärmespeicherung unzureichend unterdrückt wird. Wenn hingegen die Menge 3 Anteile übersteigt, führt dies zu einem übermäßigen Beschichtungszustand, und es tritt der Fall auf, dass überschüssige anorganische Oxide auf benachbarte Elemente verlagert werden und sekundäre Defekte verursachen. Auch kann nach dem Mischen beider das Gemisch problemlos einem Klassifizierungsprozess unterzogen werden.
Der erfindungsgemäße elektrostatische Bildentwicklungstoner kann vorzugsweise mit den oben erwähnten Herstellungsverfahren hergestellt werden. Diese Verfahren sollen jedoch die Erfindung nicht beschränken.
<Elektrostatischer Bildentwicklungsentwickler>
Der elektrostatische Bildentwicklungstoner der Erfindung wird als ein Einkomponentenentwickler oder ein Zweikomponentenentwickler so, wie er ist, verwendet. Wenn der Toner als Zweikomponentenentwickler verwendet wird, wird er vor Gebrauch mit einem Träger vermischt.
Es gibt keine besondere Einschränkung hinsichtlich des Trägers, der in dem Zweikomponentenentwickler verwendet werden kann, und ein bekannter Träger kann verwendet werden. Der Träger ist vorzugsweise ein Harzbeschichtungsträger, der mit einer Harzbeschichtung versehen ist, in der leitfähige Materialien in einer Harzmatrix an der Oberfläche eines Kernmaterials dispergiert sind. Der Grund ist, dass wenn die Harzbeschichtung abgeschält wird, der volumenspezifische Widerstand nicht stark verändert wird, und es möglich-ist, lange Zeit eine hohe Bildqualität aufrechtzuerhalten.
Beispiele des Matrixharzes können ohne Beschränkung auf diese umfassen: ein Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyacrylnitril, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid, Polyvinylcarbazol, Polyvinylether, Polyvinylketon, Vinylchlorid/Vinylacetatcopolymer, Styrol/Acrylsäurecopolymer, geradkettiges Silikonharz mit Organosiloxanbindungen oder dessen Abwandlungen, Fluorharz, Polyester, Polyurethan, Polycarbonat, Phenolharz, Aminharz, Melaminharz, Benzoguanaminharz, Harnstoffharz, Amidharz und Epoxiharz.
Beispiele des oben erwähnten leitfähigen Materials können, ohne Einschränkung auf diese, Metalle wie etwa Gold, Silber und Kupfer, Titanoxid, Zinkoxid, Bariumsulfid, Aluminiumborat, Kaliumtitanat, Zinnoxid und Rußschwarz umfassen. Der Gehalt an leitfähigem Material ist vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 50 Teile und besonders bevorzugt in einem Bereich von 3 bis 20 Teile bezogen auf 100 Teile des Matrixharzes. Beispiele des Kernmaterials des Trägers umfassen magnetische Pulvermaterialien, die allein als das Kernmaterial verwendet werden, und magnetische Pulvermaterialien, die durch Dispergieren von mikronisierten Magnetpulvern in einem Harz erhalten sind. Beispiele eines Verfahrens zum Mikronisieren von Magnetpulvern und Dispergieren der mikronisierten Pulver in einem Harz umfassen ein Verfahren, in dem das Harz und die Magnetpulver geknetet und zerkleinert werden, ein Verfahren, bei dem das Harz und die Magnetpulver sprühgetrocknet werden, und ein Verfahren, in dem ein Magnetpulver enthaltendes Harz in einer Lösung durch Verwendung eines Polymerisierungsverfahrens polymerisiert wird. Bevorzugt ist die Verwendung eines Magnetpulverkernmaterials vom Dispersionstyp, das durch das Polymerisierungsverfahren erzeugt ist, unter dem Gesichtspunkt eines hohen Grades der Freiheit, die Gestalt des Toners zu steuern. Der Träger enthält vorzugsweise Magnetpulverteilchen in einer Menge von 80% oder mehr bezogen auf das Gesamtgewicht des Trägers, um das Streuen des Trägers zu erschweren. Beispiele des Magnetmaterials (Magnetpulvers) umfassen magnetische Metalle wie Eisen, Nickel und Kobalt und magnetische Oxide wie Ferrite und Magnetit. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser des Kernmaterials ist üblicherweise in einem Bereich von 10 bis 500 μm und vorzugsweise in einem Bereich von 25 bis 80 μm.
Beispiel eines Verfahrens zum Bilden der oben erwähnten Harzbeschichtung auf der Oberfläche des Kernmaterials des Trägers umfassen ein Tauchverfahren, in welchem das Trägerkernmaterial in eine beschichtungsbildende Lösung getaucht wird, die das obige Matrixharz und leitfähige Material und ein Lösungsmittel enthält, ein Sprühverfahren, in welchem die beschichtungsbildende Lösung auf die Oberfläche des Trägerkernmaterials gesprüht wird, ein Fließbettverfahren, in welchem die beschichtungsbildende Lösung in dem Zustand aufgesprüht wird, in dem das Trägerkernmaterial durch Fluidluft schwebt, und ein Knetbeschichterverfahren, in welchem das Trägerkernmaterial und die beschichtungsbildende Lösung in einem Knetbeschichter gemischt werden, gefolgt von einer Beseitigung eines Lösungsmittels.
Jedes Lösungsmittel kann in der beschichtungsbildenden Lösung als Lösungsmittel verwendet werden, sofern es das obige Matrixharz löst. Zum Beispiel können aromatische Kohlenwasserstoffe wie etwa Toluol und Xylol, Ketone wie etwa Aceton und Methylethylketon, Ether wie etwa Tetrahydrofuran und Dioxan verwendet werden. Obwohl die durchschnittliche Schichtdicke der Harzbeschichtung üblicherweise in einem Bereich von 0,1 bis 10 μm liegt, befindet sie sich bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis 3 μm, um einen zeitlich stabilen volumenspezifischen Widerstand zu erzielen.
Der volumenspezifische Widerstand des in der Erfindung verwendeten Trägers liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10⁶ bis 10¹⁴ Ωcm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 10⁸ bis 10¹³ Ωcm bei 1000 V, entsprechend der oberen oder unteren Grenze des üblichen Entwicklungskontrastpotentials. Wenn der volumenspezifische Widerstand weniger als 10⁶ Ωcm ist, kann die Reproduzierbarkeit von dünnen Linien beeinträchtigt sein, und die Injektion von Ladungen kann dazu neigen, Tonerwolken im Hintergrundbereich zu verursachen. Wenn hingegen der volumenspezifische Widerstand 10¹⁴ Ωcm übersteigt, können massives Schwarz und eine Schattierung nicht exakt wiedergegeben werden. Außerdem kann die Menge des zu einem elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial verlagerten Trägers erhöht werden, was zu einer Beschädigung des Aufzeichnungsmaterials führen kann.
Als erfindungsgemäßer elektrostatischer Latentbildentwickler wird der oben erwähnte erfindungsgemäße Latentbildentwicklungstoner vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 15 Anteilen bezogen auf 100 Anteile des Trägers gemischt und eingestellt.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird genauer anhand von Beispielen erläutert. Diese Beispiele sollten jedoch nicht als Einschränkung der Erfindung ausgelegt werden.
(Verfahren zum Messen der Korngröße)
Die Korngröße gemäß der Erfindung wird erläutert. Wenn in der Erfindung gemessene Teilchen eine Größe von 2 μm oder mehr haben, wird als Messvorrichtung ein Coulter^®-Zähler verwendet, und ISOTON-II^® wird als Elektrolyt verwendet.
Was das Messverfahren angeht, werden 0,5 bis 50 mg einer zu messenden Probe zu 2 ml einer 5%igen wässrigen Lösung eines Tensids, vorzugsweise Natriumalkylbenzolsulfonat, als Dispergiermittel, zugesetzt. Die resultierende Lösung wird zu 100 ml des Elektrolyten zugesetzt.
Der Elektrolyt, in dem die Probe suspendiert ist, wird unter Verwendung eines Ultraschall-Dispergiergerätes eine Minute lang dispergiert und dann dem oben erwähnten Coulter^®-Zähler unter Verwendung einer Apertur mit einem Aperturdurchmesser von 100 μm ausgesetzt, um die Korngrößenverteilung von 2 bis 60 μm großen Teilchen zu messen und dadurch die volumenbezogene mittlere Verteilung und eine zahlenbezogene mittlere Verteilung zu finden, wobei die Zahl von zu messenden Teilchen 50000 ist.
Die Korngröße des Toners wird in der Erfindung mit folgendem Verfahren gefunden. In der gemessenen Korngrößenverteilung werden volumenakkumulierte Verteilungen in unterteilten Bereichen (Kanal) der Korngröße von der kleineren Korngröße her abgebildet, um dem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser, bei dem die Akkumulation der Verteilung 50% ist, als D50 zu definieren.
Außerdem wird, wenn die in der Erfindung gemessene Teilchengröße weniger als 2 μm ist, die Korngröße durch eine Korngrößenverteilungsmessvorrichtung vom Laserbeugungstyp gemessen. Als Messverfahren wird die Menge der in die Dispersionslösung eingebrachten Probe auf einen Feststoffgehalt von ca. 2 g eingestellt. Zu dieser Dispersionslösung wird ionenausgetauschtes Wasser bis zu einem Volumen von ca. 40 ml zugefügt. Diese Lösung wird in eine Zelle gegossen, bis die Konzentration einen gewünschten Wert annimmt, und ca. 2 Minuten lang stehengelassen, um die Korngröße des Toners zu messen, wenn die Konzentration in der Zelle fast stabil ist. Die erhaltenen volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser in jedem Kanal werden von der Seite des kleineren volumenbezogenen Teilchen durchmessers her akkumuliert. Ein volumenbezogener mittlerer Teilchendurchmesser, bei der die Akkumulation 50% beträgt, wird als volumenbezogener mittlerer Teilchendurchmesser definiert.
Beim Messen von Pulvern wie etwa externen Zusätzen wird 2 g einer Messprobe zu 50 ml einer 5%igen wässrigen Lösung eines Tensids, vorzugsweise Natriumalkylbenzolsulfonat, zugesetzt, gefolgt von zweiminütigem Dispergieren unter Verwendung eines Ultraschalldispergiergerätes (1000 Hz), um eine Probe herzustellen, die in der gleichen Weise wie im Fall der oben erwähnten Dispersionslösung gemessen wird.
(Verfahren zum Messen des Formfaktors SF1 des Toners)
Der Formfaktor SF1 des Toners wird in folgender Weise erhalten: Ein optisches Mikroskopbild von auf einem Objektträger ausgebreitetem Toner wird durch eine Videokamera in einen Luzex-Bildanalysator übernommen, um das Quadrat der maximalen Länge von 50 Tonern/projizierte Fläche (ML²/A) zu berechnen und einen Durchschnitt zu finden.
(Verfahren zum Messen von Molekulargewicht und Molekulargewichtsverteilung von Toner und Harzteilchen)
Im Hinblick auf den elektrostatischen Bildentwicklungstoner der Erfindung wird die spezifische Verteilung des Molekulargewichts unter der folgenden Bedingung gemessen. Für die GPC wird ein bekanntes Gerät verwendet, ferner zwei Säulen und THF (Tetrahydrofuran) als Eluierungsmittel. Die experimentellen Bedingungen sind wie folgt: Konzentration der Probe 0,5%, Flussrate 0,6 mm/min, zu injizierende Probenmenge 10 μl, Messtemperatur 40°C, Verwendung eines IR-Detektors zur Durchführung des Experiments. Die Kalibrierkurve wird unter Verwendung von 10 Proben ("Polystyrol Standardprobe TSK standard": "A-500", "F-1", "F-10", "F-80", "F-380", "A-2500", "F-4", "F-40", "F-128" und "F-700") erstellt.
(Verfahren zum Messen des Schmelzpunktes des Trennmittels und der Glasübergangstemperatur des Toners)
Der Schmelzpunkt des in dem erfindungsgemäßen Toner verwendeten Trennmittels und die Glasübergangstemperatur des Toners werden aus dem gemäß ASTMD 3418-8 gemessenen primären Maximumpeak gefunden.
Für die Temperaturkalibrierung des Erfassungsabschnitts dieser Vorrichtung werden die Schmelzpunkte von Indium und Zink genutzt. Die Schmelzwärme von Indium wird zur Kalibrierung der Kalorie verwendet, ein Aluminiumtiegel wird für die Probe verwendet, ein leerer Tiegel wird zur Kontrolle verwendet, und die Temperaturanstiegsrate wird auf 10°C/min gesetzt.
- Herstellung einer Dispersionslösung von kristallinem Polyesterharz -
Eine Dreihalsflasche wird beschickt mit 56,5 Mol-% Dimethylsebacat, 30,5 Mol-% 1,10-Dodecandisäure, 13,0 Mol-% 5-t-Butylisophthalsäure, Ethylenglykol (1 Mol äquivalent zur Säurekomponente), 1,4-Butandiol (1 Mol äquivalent zur Säurekomponente) und Ti(OBu)₄ (0,012 Gew.-% bezogen auf die Säurekomponente) als Katalysator. Eine Kondensationsreaktion des Gemisches wird bei 190°C unter verringertem Druck in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt. Während der Reaktion wird das Polymer geprobt. Wenn das Molekulargewicht Mw (gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht) in GPC 28500 beträgt, wird die Reaktion beendet, um ein kristallines Polyesterharz (1) zu erhalten.
Als nächstes wird ein Edelstahlbecher mit 80 Teilen dieses kristallinen Polyesterharzes (1) und 720 Teilen entionisiertem Wasser beschickt und in einem heißen Bad plaziert, das dann auf 95°C erhitzt wird. Wenn das kristalline Polyesterharz geschmolzen ist, wird die Mischung mit 8000 U/min unter Verwendung eines Homogenisierers gerührt. Dann wird das Gemisch emulgiert und dispergiert unter tropfenweiser Hinzufügung von 20 Teilen einer wässrigen Lösung, in der 1,0 Teile eines anionischen Tensids verdünnt sind, um eine kristalline Polyesterharzdispersionslösung (1) mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,18 μm herzustellen. Auch die Menge des Wassers wird so eingestellt, dass die Konzentration der Harzteilchen 10 Gew.-% beträgt.
- Herstellung einer kristallinen Polyesterharzdispersionslösung (2) -
Eine Dreihalsflasche wird beschickt mit 60 Mol-% Sebacinsäure, 40 Mol-% 1,10-Dodecandisäure, 3,5 Mol-% Natriumisophthalsäuredimethyl-5-sulfonat, 1,6-Hexandiol (2 Mol äquivalent zur Säurekomponente) und Ti(OBu)₄ (0,02 Gew.-% bezogen auf die Säurekomponente) als Katalysator. Eine Kondensationsreaktion des Gemisches wird bei 220°C unter verringertem Druck in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt.
Während der Reaktion wird das Polymer geprobt. Wenn das Molekulargewicht Mw (gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht) 20500 in der GPC ist, wird die Reaktion beendet, um ein kristallines Polyesterharz (2) zu erhalten.
Als nächstes wird ein Edelstahlbecher beladen mit 80 Teilen dieses kristallinen Polyesterharzes (2) und 720 Teilen entionisierten Wassers und wird in einem heißen Bad plaziert, das dann auf 95°C erhitzt wird. Wenn das kristalline Polyesterharz geschmolzen ist, wird das Gemisch mit 8000 U/min unter Verwendung eines Homogenisierers gerührt. Dann wird das Gemisch emulgiert und dispergiert unter tropfenweiser Hinzufügung von 20 Teilen einer wässrigen Lösung, in der 1,0 Teile eines anionischen Tensids verdünnt sind, um eine kristalline Polyesterharzdispersionslösung (2) mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,25 μm herzustellen. Auch die Menge an Wasser wird so eingestellt, dass die Konzentration der Harzteilchen 10 Gew.-% ist.
- Herstellung einer kristallinen Polyesterharzdispersionslösung (3) -
Eine Dreihalsflasche wird mit 85 Mol-% Dimethylsebacat, 15 Mol-% n-Octadecenylbernsteinsäureanhydrid, Ethylenglykol (1,5 Mol äquivalent zur Säurekomponente) und Ti(OBu)₄ (0,012 Gew.-% bezogen auf die Säurekomponente) als Katalysator beschickt. Eine Kondensationsreaktion des Gemisches wird bei 170°C unter verringertem Druck in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt. Während der Reaktion wird das Polymer geprobt. Wenn das Molekulargewicht Mw (gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht) 35000 in der GPC ist, wird die Reaktion beendet, um ein kristallines Polyesterharz (3) zu erhalten. Als nächstes wird ein Edelstahlbecher mit 80 Teilen dieses kristallinen Polyesterharzes (3) und 720 Teilen entionisierten Wassers beschickt und in einem heißen Bad plaziert, das dann auf 95°C erhitzt wird. Wenn das kristalline Polyesterharz geschmolzen ist, wird das Gemisch unter Verwendung eines Homogenisierers bei 5000 U/min gerührt. Dann wird das Gemisch emulgiert und dispergiert unter tropfenweiser Hinzufügung von 20 Teilen einer wässrigen Lösung, in der 1,6 Teile eines anionischen Tensids verdünnt sind, um eine kristalline Polyesterharzdispersionslösung (3) mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,28 μm herzustellen. Auch die Menge an Wasser wird so eingestellt, dass die Konzentration der Harzteilchen 10 Gew.-% beträgt.
- Herstellung einer kristallinen Polyesterharzdispersionslösung (4) -
Eine Dreihalsflasche wird beschickt mit 20 Mol-% Natriumisophthalsäuredimethyl-5-sulfonat, 75 Mol-% 5-t-Butylisophthalsäure, 1,6-Hexandiol (1,5 Mol äquivalent zur Säurekomponente) und (n-Bu)₂SnO (0,04 Gew.-% bezogen auf die Säurekomponente) als Katalysator. Eine Kondensationsreaktion des Gemisches wird bei 230°C unter verringertem Druck in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt. Während der Reaktion wird das Polymer geprobt. Wenn das Molekulargewicht Mw (gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht) in der GPC 13000 beträgt, wird die Reaktion gestoppt, um ein kristallines Polyesterharz (4) zu erhalten. Als nächstes wird ein Edelstahlbecher mit 80 Teilen dieses kristallinen Polyesterharzes (4) und 720 Teilen entionisierten Wassers beladen und in einem heißen Bad plaziert, das auf 95°C erhitzt wird. Wenn das kristalline Polyesterharz geschmolzen ist, wird das Gemisch mit 8000 U/min unter Verwendung eines Homogenisierers gerührt. Dann wird die Mischung emulgiert und dispergiert unter tropfenweiser Hinzufügung von 20 Teilen einer wässrigen Lösung, in der 1,6 Teile eines anionischen Tensids verdünnt sind, um eine kristalline Polyesterharzdispersionslösung (4) mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,19 μm herzustellen. Auch die Menge des Wassers wird so eingestellt, dass die Konzentration der Harzteilchen 10 Gew.-% ist.
- Herstellung einer amorphen Polymerdispersionslösung -

Styrol: 290 Teile
n-Butylacrylat: 110 Teile
Acrylsäure: 8 Teile
Dodecandiol: 8 Teile
Octandioldiacrylat: 2 Teile

Die obigen Komponenten werden gemischt und gelöst. Das Gemisch wird in einer Lösung dispergiert und emulgiert, die hergestellt ist durch Lösen von 6 Teilen eines nicht ionischen Tensids und 10 Teilen eines anionischen Tensids in 560 Teilen ionenausgetauschtem Wasser in einer Flasche. 50 Teile ionenausgetauschtes Wasser, in dem 4 Teile Ammoniumpersulfat gelöst sind, werden in das resultierende Gemisch gegossen. Nachdem die Atmosphäre in der Flasche durch Stickstoff ersetzt ist, wird das Gemisch in der Flasche auf 70°C in einem Ölbad unter Rühren erhitzt, und Emulsionspolymerisation wird 5 Stunden lang unverändert fortgesetzt. So wird eine amorphe Polymerdispersionslösung hergestellt, in der Harzteilchen mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 180 nm, einem Glasübergangspunkt von 53°C und einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht (Mw) von 30.000 dispergiert sind. Auch der Wassergehalt wird so eingestellt, dass die Konzentration der Teilchen 10 Gew.-% ist.
- Herstellung einer Trennmitteldispersionslösung -

Paraffinwachs mit Schmelzpunkt 77°C: 60 Teile
Anionisches Tensid: 4 Teile
Ionenausgetauschtes Wasser: 200 Teile

Die obigen Komponenten werden unter Verwendung eines Homogenisierers auf 120°C erhitzt und dispergiert, gefolgt von einer Dispersionsbehandlung unter Verwendung eines Manton/Gholin Homogenisierers, um eine Trennmitteldispersionslösung herzustellen, in der ein Trennmittel mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 250 nm dispergiert ist. Auch der Wassergehalt wird so eingestellt, dass die Teilchenkonzentration 10 Gew.-% ist.
- Herstellung von Färbemittelteilchenbeschichtungs-Polarharzteilchen -

Acrylsäure: 6 Teile
Ethylacrylat: 70 Teile
Styrol: 24 Teile

Die obigen Komponenten werden gemischt und gelöst. Währenddessen wird eine Lösung, hergestellt durch Lösen von 6 Teilen eines nichtionischen Tensids und 10 Teilen eines anionischen Tensids in 550 Teilen ionenausgetauschten Wassers in einer Flasche plaziert, zu der die obige gemischte Lösung hinzugefügt wird, gefolgt von Dispergieren und Emulgieren. 50 Teile ionenausgetauschtes Wasser, in denen ein Teil Ammoniumpersulfat gelöst ist, wird in die obige Lösung unter langsamem Rühren und 10-minütigem Mischen der Emulsion gegossen. Dann wird die Atmosphäre in dem System vollständig durch Stickstoff ersetzt, und das Gemisch in der Flasche wird unter Rühren auf 70°C erhitzt, und Emulsionspolymerisation wird unverändert 5 Stunden lang fortgesetzt. Eine kationische Harzteilchendispersionslösung, die polare Harzteilchen mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 60 nm, einem Glasübergangspunkt von –8°C und einem Mw von 120000 enthält, wird so erhalten. Der Säurewert der Färbemittelteilchenbeschichtungs-Polarharzteilchen ist 40 mg. Auch der Wassergehalt wird so eingestellt, dass die Konzentration der Teilchen 10 Gew.-% ist.
- Herstellung einer Färbemittelteilchendispersionslösung (1) -

Cyanpigment: 50 Teile
Nichtionisches Tensid: 5 Teile
Ionenausgetauschtes Wasser: 200 Teile

Die obigen Komponenten werden gemischt und gelöst, gefolgt von Dispergieren unter Verwendung eines Dispergiergerätes vom Hochdruck-Schlagbrechertyp für etwa eine Stunde, und der Wassergehalt wird eingestellt, um eine Färbemittelteilchendispersionslösung (1) zu erhalten.
- Herstellung einer Färbemittelteilchendispersionslösung (2) -

Die obigen Komponenten werden gemischt und gelöst, gefolgt von Dispergieren unter Verwendung eines Dispergiergerätes vom Hochdruck-Schlagbrechertyp für ca. 6 Stunden, und der Wassergehalt wird eingestellt, um eine Färbemittelteilchendispersionslösung (2) zu erhalten.
- Herstellung einer Färbemittelteilchendispersionslösung (3) -
Färbemittelbeschichtungs-Polarharzteilchen werden sorgfältig tropfenweise zu der Färbemittelteilchendispersionslösung (2) in einer Menge von 0,50 Teilen bezogen auf Feststoff zugefügt, und das Gemisch wird erneut mit einem Homogenisierer 5 Minuten lang behandelt, um Polarharzteilchen an den Färbemittelteilchen anzuheften. Die resultierenden Färbemittelteilchen werden auf 60°C erhitzt und 3 Stunden lang gerührt, gefolgt von Trocknen, und dann durch SEM beobachtet. Im Ergebnis wird festgestellt, dass die polaren Harzteilchen an der Peripherie der Färbemittel gleichmäßig angeheftet sind. Die Menge an Wasser wird eingestellt, um eine Färbemittelteilchendispersionslösung (3) zu erhalten.
- Herstellung einer Färbemittelteilchendispersionslösung (4) -

Die obigen Komponenten werden gemischt und gelöst, gefolgt durch Dispergieren mit einem Dispergiergerät vom Hochdruck- Schlagbrechertyp für ca. 10 Minuten, und der Wassergehalt wird eingestellt, um eine Färbemittelteilchendispersionslösung (4) zu erhalten.

Die Eigenschaften der Färbemitteldispersionslösungen sind in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1] Ergebnisse der Auswertung von Eigenschaften von Färbemittelteilchen

	d50 (μm)	< 0,1 μm (%)	Konzentration von Färbemittelteilchen (%)	Anteil von in den Toner inkorporierten Pigmenten (%)
Farbpigment 1	105	42	10	98
Farbpigment 2	45	98	10	45
Farbpigment 3	65	88	10	95
Farbpigment 4	268	8	10	99

Beispiel 1
- Herstellung von Toner-Mutterteilchen (1) –

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (1): 700 Teile

Färbemitteldispersionslösung (1): 60 Teile

Trennmitteldispersionslösung (1): 60 Teile

Natriumsulfat 3 Teile
Eine runde Edelstahlflasche wird mit den obigen Komponenten beschickt, denen dann 14 Teile einer wässrigen 10%igen Salpetersäurelösung von Polyaluminiumchlorid als Koagulationsmittel zugesetzt wird. Dann wird das Gemisch unter Verwendung eines Homogenisierers dispergiert und in einem Ölheizbad auf 58°C erhitzt. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser der erhaltenen koagulierten Teilchen ist 5,5 μm.
Diese koagulierte Teilchendispersion wird 30 Minuten lang bei 58°C gehalten, und dann werden allmählich 120 Teile der Harzteilchendispersionslösung (1) zu der koagulierten Teilchendispersionslösung zugesetzt. Die Temperatur des Ölheizbades wird angehoben, um die Dispersionslösung 1 Stunde lang bei 60°C zu halten. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser der erhaltenen zusammengehefteten Teilchen ist 5,8 μm. Zu dieser Dispersionslösung wird eine wässrige 1N-Natriumhydroxidlösung zugesetzt, um die Lösung auf einen pH von 7 einzustellen, und dann wird unter ständigem Rühren die Dispersionslösung auf 80°C erhitzt und auf dieser Temperatur 3 Stunden lang gehalten. Anschließend wird die Lösung mit einer Rate von 20°C/min auf 20°C abgekühlt, einer Filtration unterzogen, mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen und mit einem Vakuumtrockner getrocknet, um koagulierte Teilchen zu erhalten. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser (D50%) der vereinigten Teilchen ist 5,7 μm.
Beispiel 2

- Erzeugung von Tonermutterteilchen (2) -

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (2)	700 Teile
Färbemitteldispersionslösung (1)	30 Teile
Färbemitteldispersionslösung (2)	30 Teile
Trennmitteldispersionslösung (1)	60 Teile
Natriumsulfat	3 Teile

Vereinigte Teilchen mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser (D50%) von 6,5 μm werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die obigen Dispersionslösungen als Rohmaterial verwendet werden.
Beispiel 3

- Erzeugung von Tonermutterteilchen (3) -

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (2)	700 Teile
Färbemitteldispersionslösung (1)	30 Teile
Färbemitteldispersionslösung (3)	30 Teile
Trennmitteldispersionslösung (1)	60 Teile
Natriumsulfat	3 Teile

Vereinigte Teilchen mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser (D50%) von 7,2 μm werden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, das die obigen Dispersionslösungen als Rohmaterial verwendet werden.
Vergleichsbeispiel 1
- Erzeugung von Tonermutterteilchen (4) –

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (3) 840 Teile

Färbemitteldispersionslösung (3) 100 Teile

Trennmitteldispersionslösung (1) 60 Teile

Natriumsulfat 3 Teile
Eine Edelstahl-Rundflasche wird mit den obigen Komponenten beschickt, denen dann 60 Teile einer wässrigen 10%igen Salpetersäurelösung von Polyaluminiumchlorid als Koagulationsmittel zugesetzt wird. Dann wird das Gemisch unter Verwendung eines Homogenisierers dispergiert und in einem Ölheizbad auf 60°C erhitzt. Diese koagulierte Teilchendispersionslösung wird durch Anheben der Temperatur des Ölheizbades auf 80°C erhitzt und unter diesen Bedingungen 3 Stunden lang gehalten. Anschließend wird die Lösung auf 20°C mit einer Rate von 20°C/min abgekühlt, dann einer Filtration unterzogen, mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen und durch einen Vakuumtrockner getrocknet, um koa gulierte Teilchen zu erhalten. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser (D50%) der vereinigten Teilchen ist 5,9 μm.
Vergleichsbeispiel 2

- Erzeugung von Tonermutterteilchen (5) -

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (4)	920 Teile
Färbemitteldispersionslösung (1)	20 Teile
Trennmitteldispersionslösung (1)	60 Teile
Kationisches Tensid (Handelsbezeichnung: Sanisol B50, hergestellt von Kao Corporation)	1,5 Teile

Eine runde Edelstahlflasche wird mit den obigen Komponenten beschickt, denen dann 8 Teile einer wässrigen 10%igen Salpetersäurelösung von Polyaluminiumchlorid als Koagulationsmittel zugesetzt wird. Dann wird das Gemisch unter Verwendung eines Homogenisators dispergiert und in einem Ölheizbad auf 63°C erhitzt. Diese koagulierte Teilchendispersionslösung wird durch Anheben der Temperatur des Ölheizbades auf 80°C erhitzt und in diesem Zustand 5 Stunden lang gehalten. Anschließend wird die Lösung mit einer Rate von 20°C/min auf 20°C abgekühlt, dann einer Filtration unterzogen, mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen und mit einem Vakuumtrockner getrocknet, um koagulierte Teilchen zu erhalten. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser (D50%) der vereinigten Teilchen ist 7,4 μm.
Vergleichsbeispiel 3

- Herstellung von Tonermutterteilchen (6)

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (4)	790 Teile
Färbemitteldispersionslösung (3)	150 Teile
Trennmitteldispersionslösung (1)	60 Teile
Kationisches Tensid (Handelsbezeichnung: Sanisol B50, hergestellt von Kao Corporation)	1,5 Teile

Eine runde Edelstahlflasche wird mit den obigen Komponenten beschickt, denen dann 12 Teile einer wässrigen 10%igen Salpetersäurelösung von Polyaluminiumchlorid als Koagulationsmittel zugesetzt wird. Dann wird das Gemisch unter Verwendung eines Homogenisierers dispergiert und dann in einem Ölheizbad auf 60°C erhitzt. Diese koagulierte Teilchendispersionslösung wird durch Anheben der Temperatur des Ölheizbades auf 80°C erhitzt und in diesem Zustand 2 Stunden lang gehalten. Anschließend wird die Lösung auf 20°C mit einer Rate von 20°C/min abgekühlt, dann einer Filtration unterzogen, mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen und mit einem Vakuumtrockner getrocknet, um koagulierte Teilchen zu erhalten. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser (D50%) der vereinigten Teilchen ist 6,2 μm.
Vergleichsbeispiel 4
- Herstellung von Tonermutterteilchen (7) -

Kristalline Polyesterharzdispersionslösung (1) 900 Teile

Färbemitteldispersionslösung (4) 40 Teile

Trennmitteldispersionslösung (1) 60 Teile

Natriumchlorid 4 Teile
Eine runde Edelstahlflasche wird mit den obigen Komponenten beschickt, zu denen dann 50 Teile einer wässrigen 10%igen Lösung von Calciumchlorid als Koagulationsmittel zugesetzt werden. Dann wird das Gemisch unter Verwendung eines Homogenisie rers dispergiert und dann in einem Ölheizbad auf 60°C erhitzt. Diese koagulierte Teilchendispersion wird durch Anheben der Temperatur des Ölheizbades auf 80°C erhitzt und in diesem Zustand 2 Stunden lang gehalten. Anschließend wird die Lösung mit einer Rate von 20°C/min auf 20°C abgekühlt, dann einer Filtration unterzogen, mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen und mit einem Vakuumtrockner getrocknet, um koagulierte Teilchen zu erhalten. Der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser (D50%) der vereinigten Teilchen ist 8,5 μm.
<Bewertung diverser Eigenschaften des Toners>

(Herstellung eines Träger)

Ferritteilchen (volumenbezogener mittlerer Teilchendurchmesser 50 μm)	100 Teile
Toluol	14 Teile
Styrol-Methymethacrylat-Kopolymer (Komponentenverhältnis 90/10, Mw = 80000)	2 Teile
Rußschwarz (Handelsbezeichnung: R330, hergestellt von Cabot)	0,2 Teile

Zunächst werden die obigen Komponenten mit Ausnahme der Ferritteilchen mit einem Rührer gerührt, um eine Beschichtungsdispersionslösung herzustellen. Als nächstes werden diese Beschichtungslösung und die Ferritteilchen in einem Kneter vom Vakuumentlüftungstyp plaziert und 30 Minuten lang bei 60°C gerührt. Dann wird die Lösung unter Erhitzung und verringertem Druck entlüftet, um die Teilchen zu trocknen, um einen Träger zu erhalten.
(Herstellung eines Entwicklers)
Kommerziell verfügbares pyrogenes Siliciumoxid wird zu jedem der Tonermutterteilchen (1) bis (7) in einer Menge von 1,2 Teilen bezogen auf 100 Teile des Toners zugesetzt, und diese Komponenten werden miteinander unter Verwendung eines Henshel^®-Mischers gemischt, um elektrostatische Bildentwicklungstoner (1) bis (7) zu erhalten.
Als nächstes werden 5 Teile jedes dieser Toner mit 100 Teilen des obigen Trägers gemischt, um Zweikomponentenentwickler (1) bis (7) herzustellen.
(Messung des Verlustelastizitätsmoduls)
Der Speicherelastizitätsmodul und der Verlustelastizitätsmodul werden durch ein Sinuswellenschwingungsverfahren aus der dynamischen Viskoelastizität gefunden. Die dynamische Viskoelastizität wird mit einer Messvorrichtung gemessen.
Zunächst wird der Toner zu einer Tablette geformt und dann auf eine parallele Platte von 25 mm Durchmesser gesetzt. Nachdem die Normalkraft auf 0 gesetzt ist, wird die Platte mit einer Schwingfrequenz von 6,28 rad/s sinusförmig in Schwingung versetzt, und der Betrag der Dehnung wird zwischen 0,01% und 1,0% bei 50°C variiert, um zu bestätigen, dass die Spannung in linearer Beziehung zum Betrag der Dehnung steht. Die gleichen Versuche werden bei 100°C, 150°C und 180°C durchgeführt, um zu bestätigen, dass die Spannung in linearer Beziehung zum Betrag der Dehnung steht.
Die dynamische Viskoelastizität wird wie folgt gemessen. Der Toner wird zu einer Tablette geformt und eine parallele Platte von 25 mm Durchmesser gesetzt. Nachdem die Normalkraft auf 0 gesetzt ist, wird die Platte sinusförmig mit einer Schwingfrequenz von 6,28 rad/s in Schwingung versetzt. Die Messung wird bei 50°C begonnen und fortgesetzt, bis die Temperatur 180°C ist. Das Intervall der Messzeit ist als 30 Sekunden vorgesehen, und die Temperaturanstiegsrate ist mit 1°C/min vorge sehen. Außerdem wird während der Messung der Betrag der Dehnung in einem Bereich von 0,01% bis 1,0% bei jeder Messtemperatur gehalten und geeignet eingestellt, um Messwerte zum Finden des Verlustelastizitätsmoduls und des Tangentialverlusts aus diesen Messergebnissen zu erhalten.
(Bewertung der Menge eines Pigmentes)
Die kristalline Polyesterharzdispersionslösung (1) wird mit der Färbemitteldispersionslösung (1) gemischt, und Wasser wird in einem Trockner verdampft, um ein Kalibrierungspulver zu erzeugen. Das Verhältnis der kristallinen Polyesterharzdispersionslösung zu der Färbemitteldispersionslösung ist so eingestellt, dass die Menge des Färbemittels in dem Kalibrierungspulver 1%, 3%, 5%, 8%, 10%, 15% oder 20% ist. Das Kalibrierungspulver wird durch Röntgenfluoreszenz gemessen, um die Kalibrierkurven der Spitzenintensitäten des Färbemittels und der Röntgenfluoreszenz Cu zu machen und dadurch die Menge des Pigmentes im Toner herauszufinden.
Die Menge jedes der unabhängig in den Toner einzubringenden Farbpigmente 1 bis 4 wird herausgefunden basierend auf der Menge eines einzubringenden Pigments in Beispiel 1/Vergleichsbeispiel 2/Vergleichsbeispiel 1/Vergleichsbeispiel 4. Die Menge an Teilchenpigmenten mit einem Durchmesser von 0,1 μm oder weniger im Toner wird herausgefunden anhand der Menge von in den Toner einzubringendem Pigment und dem Anteil von Teilchen mit einem Durchmesser von 0,1 μm oder weniger in der Pigmentdispersionslösung.
Bezüglich Beispiel 2/Beispiel 3 (kombiniertes Pigmentsystem) wird der Anteil des in die Zufuhrmenge einzubringenden Toners berechnet, um die Menge an Pigmentteilchen mit einem Durchmesser von 0,1 μm oder weniger basierend auf dem Anteil des kombinierten zuzuführenden Pigments zu finden.
Die Ergebnisse der Bewertung des Verlust-Elastizitätsmoduls des elektrostatischen Bildentwicklungstoners und die Menge an Färbemittel sind in Tabelle 2 gezeigt.
(Erzeugung eines fixierten Bildes)
Die Bewertung der Fixierung erfolgt unter Verwendung einer remodellierten Maschine DocuCentre Color 500^® des Anmelders.
Ein massives 25 mm × 25 mm-Bild wird auf ein spiegelbeschichtetes Platinpapier (106 g/m²) des Anmelders so aufgebracht, dass die Tonermenge 4,5 g/m² ist, und fixiert. Die Fixiertemperatur wird schrittweise zwischen 70°C und 220°C erhöht, um ein fixiertes Bild zu erhalten.
(Bewertung des Offset)
Der Offset des bei einer Fixiertemperatur von 70°C bis 220°C gebildeten fixierten Bildes wird visuell bewertet. In einem niedrigen Temperaturbereich wird die Temperatur, an der kein Offset auftritt, als niedrigste Fixiertemperatur definiert, und in einem hohen Temperaturbereich wird die Temperatur, bei der die Offset-Bildung beginnt, als zu bewertende Offset-Erzeugungstemperatur definiert.
Im Hinblick auf eine Beurteilung der Niedertemperaturfixiereigenschaften werden für die Bewertung die Fälle, wo die niedrigste Fixiertemperatur 120°C oder mehr, 110 bis 120°C, 100°C bis 110°C bzw. 100°C oder weniger ist, mit d, c, b oder a bezeichnet.
(Bewertung von Glanz/Glanzungleichmäßigkeit)
Der Glanz des fixierten Bildes wird mit einer Vorrichtung gemäß JIS Z 8741-1997, 60°C-Spiegelflächen-Glanzmessverfahren, gemessen. Die Niedertemperaturfixiereigenschaften werden nach folgendem Standard bewertet: In einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C werden die Fälle, wo der Glanz (Gs(60°)) 30% oder weniger, 30 bis 40%, 40 bis 50% und 50% oder mehr ist, als d, c, b bzw. a definiert.
Außerdem werden fünf Proben hergestellt, und die Temperatur, bei der die Standardabweichung zwischen Glanzmessungen an fünf Punkten 3 oder mehr ist, wird als eine Glanzungleichmäßigkeits-Erzeugungstemperatur definiert.
(Bewertung von Hochtemperaturfixiereigenschaften)
Unter Offset-Erzeugungstemperatur und Glanzungleichmäßigkeits-Erzeugungstemperatur wird die niedrigere Temperatur als die zulässige höchste Fixiertemperatur definiert. Die zulässige höchste Temperatur wird wie folgt klassifiziert: 180°C oder mehr: a, 170 bis 180°C: b, 160 bis 170°C: c und 160° oder weniger: d.
Die Ergebnisse der Fixierung sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiele 1 bis 3 haben jeweils das Intervall, in dem der Wert des Verlustelastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert, in einem Temperaturbereich von 10°C im Temperaturintervall zwischen 60 und 95°C, so dass Niedertemperaturfixierung erreicht werden kann. Außerdem haben die Beispiele 1 bis 3 die Eigenschaft, dass der Verlust-Elastizitätsmodul G'' 5 × 10³ Pa oder mehr und 5 × 10⁴ Pa oder weniger und der Tangentialverlust 1,5 oder mehr und 3,0 oder weniger in dem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C ist. Daher ist die höchste zulässige Temperatur hoch, und ein hoher Glanz wird von einem niedrigen Temperaturbereich bis zu einem hohen Temperaturbereich aufrechterhalten. Es wird angenommen, dass dies daran liegt, dass ein Färbemittel von 0,1 μm Größe oder weniger in einer Menge von 1% oder mehr und 7% oder weniger in dem Toner enthalten ist.
Andererseits hat das Vergleichsbeispiel 1 einen Verlust-Elastizitätsmodul G'' von 5 × 10⁴ Pa oder mehr in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C, und hoher Glanz kann daher nicht erreicht werden. Auch hat das Vergleichsbeispiel 2 einen Verlust-Elastizitätsmodul G'' von 5 × 10³ Pa oder weniger in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C. Daher ist die höchste zulässige Fixiertemperatur niedrig, und Bilddefekte werden leicht verursacht. Das Vergleichsbeispiel 3 hat einen Tangentialverlust von 1,5 oder weniger in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C, und hoher Glanz kann nicht erreicht werden. Das Vergleichsbeispiel 4 hat einen Tangentialverlust von 3,0 oder mehr in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C. Daher ist die höchste zulässige Fixiertemperatur niedrig, und Bilddefekte treten leicht auf.
Gemäß dem elektrofotografischen Toner der Erfindung können, wie oben erwähnt, Niedertemperaturfixierung, eine große Fixierbandbreite und ein qualitativ hochwertiges Bild mit hohem Glanz gleichzeitig erreicht werden durch Steuern des Verlust-Elastizitätsmoduls des kristallinen Harzes und der Menge der Färbemittelteilchenkomponente.

Claims

Elektrostatischer Bildentwicklungstoner mit einem Bindeharz, einem Färbemittel und einem Trennmittel, wobei der Toner im Temperaturbereich von 60 bis 95°C ein Temperaturintervall von 10°C aufweist, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert unter Messbedingungen einer Winkelfrequenz von 6,28 rad/s und einer Temperaturanstiegsrate von 1°C/min, und wobei der Toner ein Verlust-Elastizitätsmodul G'' von 5 × 10³ Pa bis 5 × 10⁴ Pa und einen tangentialen Verlust von 1,5 bis 3,0 in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C unter der Messbedingung einer Temperaturänderungsrate von 1°C/min aufweist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem das Bindeharz ein kristallines Harz umfasst.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 2, bei dem ein aliphatisches Monomer mit einem Strukturverhältnis von 80 Mol oder mehr als eine Komponente des kristallinen Harzes enthalten ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 2, bei dem das Bindeharz ein Polyesterharz enthält.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 4, bei dem eine Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe als eine Säurekomponente im Polyesterharz enthalten ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 4, bei dem eine Dicarbonsäure mit einer Doppelbindung als eine Säurekomponente im Polyesterharz enthalten ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem als Bindeharz eine Kombination eines kristallinen Harzes und eines amorphen hochmolekularen Harzes verwendet ist, wobei das kristalline Harz in einer Menge von 50 Gew.-% oder mehr enthalten ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem der Anteil des Färbemittels mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger 7 Gew.-% oder weniger und 1 Gew.-% oder mehr bezogen auf den Toner ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem das Färbemittel mit polaren Harzteilchen beschichtet ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 9, bei dem die polaren Harzteilchen einen Säurewert von 10 bis 50 mg KOH/g und einen volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 100 nm oder weniger haben.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem der Anteil des Färbemittels in dem Toner 1 bis 20 Gew.-% ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem die Anteilsmenge des Trennmittels in dem Toner 5 bis 30 Gew.-% ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem der Schmelzpunkt des Trennmittels 30°C oder mehr ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem das Trennmittel einen primären Maximumpeak bei 60 bis 120°C, gemessen nach ASTM D3418-8, hat.
Elektrostatischer Bildentwicklungstoner nach Anspruch 1, bei dem der Median-Durchmesser der Teilchen des Trennmittels im Toner 100 bis 2000 nm, gemessen durch ein Elektronenmikroskop vom Transmissionstyp, ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungsentwickler mit einem Toner und einem Träger, wobei der Toner ein Bindeharz, ein Färbemittel und ein Trennmittel umfasst und im Temperaturbereich von 60 bis 95°C ein Temperaturintervall von 10°C aufweist, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert unter Messbedingungen einer Winkelfrequenz von 6,28 rad/s und einer Temperaturanstiegsrate von 1°C/min, und wobei der Toner ein Verlust-Elastizitätsmodul G'' von 5 × 10³ Pa bis 5 × 10⁴ Pa und einen tangentialen Verlust von 1,5 bis 3,0 in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C unter der Messbedingung einer Temperaturänderungsrate von 1°C/min aufweist.
Elektrostatischer Bildentwicklungsentwickler nach Anspruch 16, bei dem der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser des Kernmaterials des Trägers 10 bis 500 nm ist.
Elektrostatischer Bildentwicklungsentwickler nach Anspruch 16, bei dem der volumenbezogene spezifische Widerstand des Trägers 10⁶ bis 10¹⁴ Ωcm bei 1000 V ist.
Verfahren zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildentwicklungstoners mit den Schritten: Erzeugen einer Harzteilchendispersionslösung mit Harzteilchen mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 1 μm oder weniger, einer Färbemitteldispersionslösung und einer Trennmitteldispersionslösung; Mischen der Harzteilchendispersionslösung, der Färbemitteldispersionslösung und der Trennmitteldispersionslösung, um eine Dispersionslösung von koagulierten Teilchen zu erzeugen, die die Harzteilchen, ein Färbemittel und ein Trennmittel enthält, wobei der Anteil des Färbemittels mit einem volumenbezogenen mittleren Teilchendurchmesser von 0,1 μm oder weniger 7 Gew.-% oder weniger und 1 Gew.-% oder mehr bezogen auf den Toner ist; und Vereinigen der koagulierten Teilchen durch Erhitzen der Dispersionslösung von koagulierten Teilchen auf eine Temperatur nahe an oder oberhalb des Schmelzpunktes der Harzteilchen, um einen Toner zu erzeugen, der im Temperaturbereich von 60 bis 95°C ein Temperaturintervall von 10°C aufweist, in dem der Wert des Verlust-Elastizitätsmoduls um einen Faktor 100 oder mehr variiert unter Messbedingungen einer Winkelfrequenz von 6,28 rad/s und einer Temperaturanstiegsrate von 1°C/min, und wobei der Toner ein Verlust-Elastizitätsmodul G'' von 5 × 10³ Pa bis 5 × 10⁴ Pa und einen tangentialen Verlust von 1,5 bis 3,0 in einem Temperaturbereich von 100°C bis 140°C unter der Messbedingung einer Temperaturänderungsrate von 1°C/min aufweist.
Verfahren zum Erzeugen eines elektrostatischen Bildentwicklungstoners nach Anspruch 19, bei dem der volumenbezogene mittlere Teilchendurchmesser der Färbemittelteilchen der Färbemitteldispersionslösung 0,03 bis 0,2 μm ist und die Oberfläche des Färbemittels mit einem Harz beschichtet wird.