DE102005017309A1

DE102005017309A1 - Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes

Info

Publication number: DE102005017309A1
Application number: DE102005017309A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Wakayama Eida; Jun Wakayama Shimizu
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2025-04-15
Also published as: CN100395663C; US20050233237A1; CN1684004A; DE102005017309B4; US7566518B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, der mit einem Verfahren erhältlich ist, das die Schritte umfasst: DOLLAR A (I) Schmelzkneten eines Ausgangsmaterialgemisches, das ein Harzbindemittel, ein Trennmittel und eine Farbmittel enthält, Abkühlen des schmelzgekneteten Gemischs und Pulverisieren des abgekühlten Gemischs; und DOLLAR A (II) weiter Pulverisieren eines im Schritt (I) erhaltenen, pulverisierten Produkts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, enthält, und Klassieren des pulverisierten Produkts; und ein Verfahren zur Herstellung des Toners.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, der beispielsweise für die Entwicklung eines Latentbildes, das bei Elektrophotographie, elektrostatischem Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischem Druckverfahren oder dergleichen, erzeugt wird, verwendet wird, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.

JP 2002-14487 A offenbart ein Arbeitsverfahren eines Toners, der durch Zugeben eines externen Zusatzstoffs, der ein positiv aufladbares Siliciumdioxid und ein negativ aufladbares Siliciumdioxid enthält, zu einer Tonermatrix, die ein fluorhaltiges Polymer, einen Polyester und ein Farbmittel enthält, hergestellt wird, wodurch die Aggregation der Tonerteilchen selbst unterdrückt werden kann und die Bildeigenschaften bei kontinuierlicher Verwendung unter Bedingungen von geringer Feuchtigkeit und niedriger Temperatur stabilisiert werden können.

JP-A-Hei-11-202551 offenbart ein Arbeitsverfahren, das ein Verfahren zur Herstellung eines Farbtoners betrifft, das die Schritte des Pulverisierens eines Gemischs aus einem schmelzgekneteten Gemisch, das ein Harzbindemittel, ein Wachs und ein organisches chromatisches Farbmittel enthält, mit feinen anorganischen Oxidteilchen und Klassieren des resultierenden pulverisierten Produkts einschließt, wodurch die Zufuhr eines Trennmittels zu einer Heizwalze so niedrig wie möglich gehalten werden kann, wodurch ausgezeichnete fixierte Farbbilder erhalten werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, der mit einem Verfahren erhältlich ist, das die Schritte umfasst:

(I) Schmelzkneten eines Ausgangsmaterialgemischs, das ein Harzbindemittel, ein Trennmittel und ein Farbmittel enthält, Abkühlen des schmelzgekneteten Gemischs und Pulverisieren des abgekühlten Gemischs; und
(II) weiter Pulverisieren eines im Schritt (I) erhaltenen, pulverisierten Produkts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, enthält, und Klassieren des pulverisierten Produkts; und

ein Verfahren zur Herstellung des Toners.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, der selbst in einer Hochgeschwindigkeitsentwicklungsvorrichtung mit hoher Bildqualität, die eine Auflösung von 1200 dpi oder mehr aufweist, eine stabile Bilddichte erzielen kann, wodurch das Auftreten von Hintergrundsschleiern unterdrückt wird, und der auch eine ausgezeichnete Punktreproduzierbarkeit nicht nur im Anfangsstadium des Druckens, sondern auch während des Dauerleistungsdruckens aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Toners.

Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.

Bei den Trends zum weitverbreiteten Einsatz von Vollfarbdruckern und deren Miniaturisierung und Beschleunigung besteht zunehmend Bedarf nach hohen Bildqualitäten und hoher Dauerhaftigkeit der Vollfarbtoner. Insbesondere bei einer Hochgeschwindigkeitsentwicklungsvorrichtung mit hoher Bildqualität, die eine Auflösung von 1200 dpi oder mehr aufweist, wurden nicht nur die Verbesserung der Stabilität der Bilddichte und Unterdrückung des Hintergrundsschleiers, sondern auch die Stabilität der Punktreproduzierbarkeit, die direkt die Auflösung im Anfangsstadium ebenso wie im Verlauf von vielfachem Drucken über einen langen Zeitraum (nachstehend auch als „während des Dauerleistungsdruckens" bezeichnet) beeinflusst (nachstehend auch als „Dauerleistungsdruckeigenschaft" bezeichnet), gefordert.

Bei einer Hochgeschwindigkeitsvollfarbentwicklungsvorrichtung wurde versucht, einen externen Zusatzstoff zu verwenden, der positiv aufladbare feine anorganische Teilchen und negativ aufladbare feine anorganische Teilchen enthält, um einen schnellen anfänglichen Anstieg der Aufladung des Toners und eine Unterdrückung von Toneraggregation während des Dauerleistungsdruckens und somit stabile Bildqualität und Unterdrückung von Hintergrundsschleier zu erzielen (JP2002-14487 A). Jedoch wurde beim Vollfarbentwicklungsgerät mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung, das einen noch höheren Wert der Aufladungsstabilität erfordert, gefunden, dass der Einfluss der Aggregation der feinen anorganischen Teilchen in Abhängigkeit von den dort spezifisch offenbarten Arbeitsverfahren nicht eliminiert werden kann, so dass die Aufladungsstabilität insbesondere hinsichtlich der Punktreproduzierbarkeit während des Dauerleistungsdruckens ungenügend ist.

Andererseits wird als Mittel zur Stabilisierung der Haftung eines externen Zusatzstoffs an einem Toner ein Toner, der durch passendes grobes Pulverisieren eines schmelzgekneteten Gemischs, das ein Harzbindemittel und dergleichen enthält, und Mischen des grob pulverisierten Produkts mit feinen anorganischen Oxidteilchen erhältlich ist, vorgeschlagen (JP-A-Hei-11-202551). Deshalb haben sich die hier genannten Erfinder versucht, den Haftungszustand des externen Zusatzstoffs an der Toneroberfläche zu stabilisieren, um so den Aufladungszustand des Toners zu stabilisieren. Jedoch wurde festgestellt, dass die im Einzelnen in den Beispielen der JP-A-Hei-11-202551 offenbarten Toner nicht nur in einer Entwicklungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung, sondern auch in einer Entwicklungsvorrichtung mit niedriger Geschwindigkeit und niedriger Auflösung ungenügende Bilddichten während des Dauerleistungsdruckens, ungenügende Unterdrückung von Hintergrundsschleier und ungenügende Punktreproduzierbarkeit aufweisen.

Als Ergebnis zahlreicher Untersuchungen haben die hier genannten Erfinder festgestellt, dass ein Toner, der durch grobes Pulverisieren eines schmelzgekneteten Gemischs von Ausgangsmaterialien, wie einem Harzbindemittel, und Pulverisieren und Klassieren des resultierenden, grob pulverisierten Produkts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, enthält, erhältlich ist, den unerwarteten Effekt zeigt, dass der Dispersionszustand des negativ aufladbaren anorganischen Oxids und des positiv aufladbaren anorganischen Oxids auf der Toneroberfläche zusätzlich zu der Haftungsstabilität der anorganischen Oxide an der Toneroberfläche ausgezeichnet ist.

Darüber hinaus haben die hier genannten Erfinder festgestellt, dass der Toner eine erwartet hohe Stabilität der Bilddichte im Anfangsstadium und während des Dauerleistungsdruckens nicht nur in einer Entwicklungsvorrichtung mit niedriger Geschwindigkeit und niedriger Auflösung, sondern auch in einer Entwicklungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Auflösung zeigt, wodurch Hintergrundsschleierbildung vorteilhaft unterdückt werden kann, und dass er ferner sehr hohe Punktreproduzierbarkeit zeigt.

Eines der Merkmale des Toners zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes liegt darin, dass der Toner mit einem Verfahren hergestellt wird, das die Schritte einschließt:

(I) Schmelzkneten eines Ausgangsmaterialgemischs, das ein Harzbindemittel, ein Trennmittel und ein Farbmittel enthält, Abkühlen des schmelzgekneteten Gemischs und Pulverisieren (erstes Pulverisieren) des abgekühlten Gemischs; und
(II) weiter Pulverisieren (zweites Pulverisieren) eines im Schritt (I) erhaltenen Pulverisationsprodukts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde (nachstehend auch als „anorganisches Oxid A" bezeichnet), und ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde (nachstehend auch als „anorganisches Oxid B" bezeichnet), enthält, und Klassieren des pulverisierten Produkts.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete externe Zusatzstoff bezieht sich auf andere feine Teilchen als den Toner, die im Schritt nach dem Schmelzkneten des Ausgangsmaterialgemischs, das ein Harzbindemittel und dergleichen enthält, zugegeben werden.

Außerdem bezieht sich der Begriff „negativ aufladbares anorganisches Oxid" auf eines mit einer negativen triboelektrischen Ladung, wenn das anorganische Oxid und Eisenpulver triboelektrisch aufgeladen werden, und der Begriff „positiv aufladbares anorganisches Oxid" bezieht sich auf eines mit einer positiven triboelektrischen Ladung, wenn das anorganische Oxid und Eisenpulver triboelektrisch aufgeladen werden. Die triboelektrische Ladung des anorganischen Oxids wird mit einem Gerät zur Messung der triboelektrischen Ladung vom Abblas-Typ bestimmt. In der vorliegenden Erfindung beträgt die triboelektrische Ladung des negativ aufladbaren anorganischen Oxids (anorganisches Oxid A) vorzugsweise –10 bis –500 μC/g und stärker bevorzugt –20 bis –400 μC/g. Außerdem beträgt die triboelektrische Ladung des positiv aufladbaren anorganischen Oxids (anorganisches Oxid B) vorzugsweise 10 bis 500 μC/g und stärker bevorzugt 20 bis 400 μC/g.

Das anorganische Oxid, das als der externe Zusatzstoff in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, ist vorzugsweise beispielsweise ein anorganisches Oxid, ausgewählt aus Siliciumdioxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Ceroxid, Eisenoxid, Kupferoxid und Zinnoxid. Darunter wird unter dem Gesichtspunkt des Verleihens von Aufladbarkeit und Fließvermögen bevorzugt, dass mindestens eines der anorganischen Oxide Siliciumdioxid ist.

Als Siliciumdioxid können diejenigen verwendet werden, die mit einem bekannten Verfahren hergestellt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Siliciumdioxids werden diejenigen bevorzugt, die mit dem Trockenverfahren oder Hochtemperaturhydrolyseverfahren hergestellt werden.

Das vorstehend erwähnte anorganische Oxid A ist ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde.

Das hier verwendete anorganische Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, bezieht sich auf ein anorganisches Oxid mit einem Grad der Hydrophobie von 40 oder mehr, vorzugsweise 50 bis 99 und stärker bevorzugt 60 bis 98, bestimmt mit einem Methanoltitrationsverfahren. Die Bestimmung des Grades der Hydrophobie gemäß dem Methanoltitrationsverfahren wird genauer mit dem folgenden Verfahren durchgeführt. Insbesondere werden 0,2 g anorganisches Oxid, dessen Grad der Hydrophobie bestimmt werden soll, in einen Glasbehälter mit einem Innendurchmesser von 7 cm und einem Fassungsvermögen von 2 l oder mehr, der 100 ml demineralisiertes Wasser enthält, gegeben und das Gemisch wird mit einem Magnetrührer gerührt. Die Verfahrensschritte des Platzierens der Spitze einer Bürette, die Methanol enthält, in der Flüssigkeit, Zutropfens von 20 ml Methanol unter Rühren, nach 30 s Beenden des Rührens und Beobachten des Zustands nach einer Minute vom Beenden des Rührens an werden wiederholt durchgeführt. Der mit der folgenden Formel erhaltene Wert wird berechnet, wenn die Gesamtmenge an Methanol, wenn das anorganische Oxid nach einer Minute vom Beenden des Rührens an nicht mehr auf der Wasseroberfläche schwimmt, als Y (ml) definiert wird. Die Bestimmung wurde durchgeführt während die Temperatur des Wassers innerhalb des Becherglases (Glasbehälter) auf 20 °C ± 1 °C eingestellt wurde. Grad der Hydrophobie = (Y/(100 + Y)) × 100

Das Mittel für die hydrophobe Behandlung, um dem anorganischen Oxid negative Aufladbarkeit zu verleihen, ist nicht besonders begrenzt. Das Mittel für die hydrophobe Behandlung schließt Silanhaftvermittler, wie Hexamethyldisilazan (HMDS), Dimethyldichlorsilan (DMDS), Isobutyltrimethoxysilan und Octylsilan; Silikonölbehandlungsmittel, wie Dimethylsilikonöl und dergleichen ein. In der vorliegenden Erfindung wird unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Toneraggregation während des Pulverisierschritts im Schritt (II) bevorzugt, dass mindestens eines der Mittel für die hydrophobe Behandlung aus den Silanhaftvermittlern gewählt wird.

Listet man die Kombination aus dem Mittel für die hydrophobe Behandlung und dem anorganischen Oxid als „Mittel für die hydrophobe Behandlung-anorganisches Oxid" auf, schließt die bevorzugte Kombination beim anorganischen Oxid A Hexamethyldisilazan (HMDS)-Siliciumdioxid, Dimethyldichlorsilan (DMDS)-Siliciumdioxid, Silikonöl-Siliciumdioxid, ein Gemisch von HMDS und Silikonöl-Siliciumdioxid, Isobutyltrimethoxysilan-Titanoxid, Silikonöl-Titanoxid, Octylsilan-Titanoxid und dergleichen ein. Darunter werden HMDS-Siliciumdioxid, DMDS-Siliciumdioxid, Silikonöl- Siliciumdioxid, ein Gemisch von HMDS und Silikonöl-Siliciumdioxid und Isobutyltrimethoxysilan-Titanoxid bevorzugt, HMDS-Siliciumdioxid, DMDS-Siliciumdioxid, Silikonöl-Siliciumdioxid und ein Gemisch von HMDS und Silikonöl-Siliciumdioxid werden stärker bevorzugt, noch stärker bevorzugt werden HMDS-Siliciumdioxid und DMDS-Siliciumdioxid und noch stärker bevorzugt wird HMDS-Siliciumdioxid.

Als das vorstehend erwähnte anorganische Oxid A, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, können die im Handel erhältlichen verwendet werden.

Die bevorzugten im Handel erhältlichen Produkte des HMDS-Siliciumdioxids schließen H3004, H2000, HDK H30TM, HDK H20TM, HDK H13TM und HDK H05TM (hier vorstehend im Handel erhältlich von Wacker Chemicals), TS530 (hier vorstehend im Handel erhältlich von Cabot Corporation), RX300, RX200, RX50, und NAX-50 (hier vorstehend im Handel erhältlich von Nippon Aerosil) und dergleichen ein.

Die bevorzugten im Handel erhältlichen Produkte des DMDS-Siliciumdioxids schließen R976, R974 und R972 (hier vorstehend im Handel erhältlich von Nippon Aerosil) und dergleichen ein.

Die bevorzugten im Handel erhältlichen Produkte des Silikonöl-Siliciumdioxids schließen HDK H30TD, HDK H20TD, HDK H13TD und HDK H05TD (hier vorstehend im Handel erhältlich von Wacker Chemicals), TS720 (hier vorstehend im Handel erhältlich von Cabot Corporation), RY-50 und NY-50 (hier vorstehend im Handel erhältlich von Nippon, Aerosil) und dergleichen ein.

Die bevorzugten im Handel erhältlichen Produkte eines Gemischs von HMDS und Silikonöl-Siliciumdioxid schließen HDK H30TX, HDK H20TX, HDK H13TX, HDK H05TX (hier vorstehend im Handel erhältlich von Wacker Chencals) und dergleichen ein.

Die bevorzugten im Handel erhältlichen Produkte des Isobutyltrimethoxysilan-Titanoxids schließen JMT-150IB (hier vorstehend im Handel erhältlich von Tayca) und dergleichen ein.

Die zur Behandlung verwendete Menge des Mittels für die hydrophobe Behandlung des anorganischen Oxids A ist nicht besonders begrenzt, solange die zur Behandlung verwendete Menge in einem Bereich liegt, in dem die gewünschte negative triboelektrische Ladung und der gewünschte Grad der Hydrophobie erhalten werden. Es wird bevorzugt, dass die zur Behandlung verwendete Menge pro Oberfläche des anorganischen Oxids A vorzugsweise 1 bis 7 mg/m² beträgt.

Das vorstehend erwähnte anorganische Oxid B ist ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde.

Das Mittel für die hydrophobe Behandlung, um dem anorganischen Oxid positive Aufladbarkeit zu verleihen, ist nicht besonders begrenzt. Das Mittel für die hydrophobe Behandlung schließt Aminosilane; Silikonölbehandlungsmittel, wie Amino-modifizierte Silikonöle und Epoxid-modifizierte Silikonöle; und dergleichen ein. Darunter werden die Amino-modifizierten Silikonöle unter dem Gesichtspunkt der Stabilität der triboelektrischen Ladungen gegenüber Umgebungsbedingungen bevorzugt.

Listet man die Kombination aus dem Mittel für die hydrophobe Behandlung und dem anorganischen Oxid als „Mittel für die hydrophobe Behandlung-anorganisches Oxid" auf, schließt die bevorzugte Kombination beim anorganischen Oxid B Amino-modifiziertes Silikonöl-Siliciumdioxid, Aminosilan-Siliciumdioxid, Epoxid-modifiziertes Silikonöl-Siliciumdioxid und dergleichen ein. Das Amino-modifizierte Silikonöl-Siliciumdioxid wird stärker bevorzugt.

Die zur Behandlung verwendete Menge des Mittels für die hydrophobe Behandlung im anorganischen Oxid B ist nicht besonders begrenzt, solange die zur Behandlung verwendete Menge in einem Bereich liegt, in dem die gewünschte positive triboelektrische Ladung und der gewünschte Grad der Hydrophobie erhalten werden. Es wird bevorzugt, dass die zur Behandlung verwendete Menge pro Oberfläche des anorganischen Oxids B vorzugsweise 1 bis 7 mg/m² beträgt.

Als das vorstehend erwähnte anorganische Oxid B, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, können die im Handel erhältlichen verwendet werden.

Die bevorzugten im Handel erhältlichen Produkte des Amino-modifizierten Silikonöl-Siliciumdioxids schließen HVK2150, HDK3050, HDK H30TA, HDK H13TA, HDK H05TA (im Handel erhältlich von Wacker Chemicals) und dergleichen ein.

Es wird bevorzugt, dass mindestens eines aus dem anorganischen Oxid A und dem anorganischen Oxid B ein hydrophobes Siliciumdioxid ist. Deshalb ist die bevorzugte Kombination aus dem anorganischen Oxid A und dem anorganischen Oxid B [anorganisches Oxid A/anorganisches Oxid B] eine, die HMDS-Siliciumdioxid/Amino-modifiziertes Silikonöl-Siliciumdioxid oder DMDS-Siliciumdioxid/Amino-modifiziertes Silikonöl- Siliciumdioxid enthält, und stärker bevorzugt eine, die DMDS-Siliciumdioxid/Amino-modifiziertes Silikonöl-Siliciumdioxid enthält.

Die mittlere Teilchengröße des anorganischen Oxids A und des anorganischen Oxids B beträgt vorzugsweise 4 nm oder mehr und stärker bevorzugt 6 nm oder mehr unter dem Gesichtspunkt, dass sie ausgezeichnete Haftung am grob pulverisierten Produkt aufweisen und verhindern, dass das anorganische Oxid vollständig im Toner eingebettet wird. Unter dem Gesichtspunkt des Fließvermögens und Verleihens von Aufladbarkeit beträgt die mittlere Teilchengröße des anorganischen Oxids vorzugsweise 100 nm oder weniger, stärker bevorzugt 80 nm oder weniger, noch stärker bevorzugt 60 nm oder weniger und noch stärker bevorzugt 40 nm oder weniger. Insgesamt gesehen beträgt die mittlere Teilchengröße des anorganischen Oxids vorzugsweise 4 bis 100 nm, stärker bevorzugt 6 bis 80 nm, noch stärker bevorzugt 6 bis 40 nm und noch stärker bevorzugt 6 bis 20 nm. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich die mittlere Teilchengröße des anorganischen Oxids auf ein Zahlenmittel der Teilchengröße, das ein Mittelwert ist, der von Teilchengrößen von 500 Teilchen genommen wurde, die auf einer Photographie des anorganischen Oxids, die mit einem Rasterelektonenmikroskop (SEM) aufgenommen wurde, bestimmt wurden.

Es wird bevorzugt, dass jede der mittleren Teilchengrößen des anorganischen Oxids A und des anorganischen Oxids B im vorstehend definierten Bereich liegen und es wird stärker bevorzugt, dass beide mittleren Teilchengrößen 6 bis 20 nm betragen. Außerdem wird noch stärker bevorzugt, dass eine der mittleren Teilchengrößen in den Bereich von 8 bis 20 nm fällt und die andere in den Bereich von 6 bis 12 nm fällt. In diesem Falle wird bevorzugt, dass der Unterschied der mittleren Teilchengrößen 2 nm oder mehr, stärker bevorzugt 3 bis 14 nm und noch stärker bevorzugt 4 bis 10 nm beträgt.

Das Gewichtsverhältnis des anorganischen Oxids A zum anorganischen Oxid B (anorganisches Oxid A/anorganisches Oxid B) beträgt für einen negativ aufladbaren Toner vorzugsweise 95/5 bis 5/95, stärker bevorzugt 90/10 bis 30/70 und noch stärker bevorzugt 90/10 bis 50/50 und das Gewichtsverhältnis beträgt für einen positiv aufladbaren Toner vorzugsweise 5/95 bis 95/5, stärker bevorzugt 10/90 bis 80/20 und noch stärker bevorzugt 20/80 bis 60/40.

Die Gesamtmenge des anorganischen Oxids A und des anorganischen Oxids B in der Formulierung beträgt unter dem Gesichtspunkt der Stabilität der Umgebungsbedingungen vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 0,5 bis 5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile pulverisiertes Produkt, das im Schritt (I) erhalten wurde.

Der externe Zusatzstoff, der während des Schritts (II) vorliegt, kann andere feine Teilchen als die vorstehend erwähnten anorganischen Oxide A und B enthalten, beispielsweise ein anorganisches Oxid, das keiner hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, oder feine Harzteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von vorzugsweise 8 nm bis 1 μm, stärker bevorzugt 10 bis 500 nm und noch stärker bevorzugt 15 bis 300 nm in dem Bereich, der nicht die Wirkungen der anorganischen Oxide A und B behindert. Jedoch beträgt der Gesamtgehalt der anorganischen Oxide A und B im externen Zusatzstoff unter dem Gesichtspunkt der Stabilität gegenüber Umgebungsbedingungen vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-%, stärker bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 90 bis 100 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 100 Gew.-%.

Der erfindungsgemäße Toner kann mit einem Verfahren hergestellt werden, das die folgenden Schritte einschließt:

(I) Schmelzkneten eines Ausgangsmaterialgemischs, Abkühlen des schmelzgekneteten Gemischs und Pulverisieren (erstes Pulverisieren) des abgekühlten Gemischs; und
(II) weiter Pulverisieren (zweites Pulverisieren) des im Schritt (I) erhaltenen pulverisierten Produkts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der ein anorganisches Oxid A und ein anorganisches Oxid B enthält, und Klassieren des pulverisierten Produkts.

Im Schritt (I) wird als das Ausgangsmaterialgemisch, das schmelzgeknetet werden soll, ein Ausgangsmaterialgemisch verwendet, das ein Harzbindemittel, ein Trennmittel und ein Farbmittel enthält.

Das Harzbindemittel schließt in der vorliegenden Erfindung Polyester, Vinylharze, wie Styrol-Acrylharze, Epoxidharze, Polycarbonate, Polyurethane, Hybridharze, die zwei oder mehr Harzkomponenten enthalten, und dergleichen ein. Davon werden unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und Transparenz der Polyester und das Hybridharz bevorzugt, und der Polyester wird stärker bevorzugt. Der Gehalt an Polyester beträgt unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und der Transparenz vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 65 Gew.-% oder mehr, noch stärker bevorzugt 80 Gew.-% oder mehr, noch stärker bevorzugt 90 Gew. % oder mehr und noch stärker bevorzugt 100 Gew.-% des Harzbindemittels.

Als die Ausgangsmaterialmonomere für den Polyester können eine Alkoholkomponente, die zweiwertige oder höhere mehrwertige Alkohole enthält, und eine Carbonsäurekomponente, die Dicarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindungen, wie Dicarbon- oder höhere Polycarbonsäuren, Säureanhydride davon und Ester davon, enthält, verwendet wurden.

Die Alkoholkomponente schließt zweiwertige Alkohole, wie ein (2 oder 3 Kohlenstoffatome)-Alkylenoxidaddukt (mittlere Molzahl: 1 bis 16) von Bisphenol A, wie Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Ethylenglykol und Propylenglykol; und die dreiwertigen oder höheren mehrwertigen Alkohole, wie Glycerin und Pentaerythrit, ein.

Außerdem schließt die Carbonsäurekomponente Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, eine substituierte Bernsteinsäure, deren Substituent ein Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wie Dodecenylbernsteinsäure oder Octylbernsteinsäure; und Tricarbon- oder höhere Polycarbonsäuren, wie 1,2,4-Benzoltricarbonsäure (Trimellitsäure) und Pyromellitsäure; Säureanhydride davon, (1 bis 8 Kohlenstoffatome)-Alkylester davon und dergleichen ein.

Ferner können die Alkoholkomponente und die Carbonsäurekomponente unter dem Gesichtspunkt des Einstellens des Molekulargewichts oder dergleichen in passender Weise einen einwertigen Alkohol und eine Monocarbonsäure enthalten.

Der Polyester kann beispielsweise durch Polykondensation der Alkoholkomponente und der Carbonsäurekomponente bei einer Temperatur von 180 bis 250 °C in einer Inertgasatmosphäre bei Bedarf in Gegenwart eines Veresterungskatalysators hergestellt werden.

Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels und der Aufladbarkeit des Toners weist der Polyester eine Säurezahl von vorzugsweise 0,5 bis 60 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von 1 bis 60 mg KOH/g auf.

Außerdem weist der Polyester einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 80 bis 165 °C und eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 50 bis 90 °C auf.

In der vorliegenden Erfindung ist das Hybridharz vorzugsweise ein Harz, bei dem zwei oder mehr Harzkomponenten zum Teil chemisch aneinander gebunden sind. Das Hybridharz kann erhalten werden, indem zwei oder mehr Harze als Ausgangsmaterialien verwendet werden. Das Hybridharz kann auch erhalten werden, indem ein Gemisch des einen Harzes und der Ausgangsmaterialmonomere für das andere Harz oder auch ein Gemisch von Ausgangsmaterialmonomeren für zwei oder mehr Harze verwendet wird. Damit effizient ein Hybridharz erhalten wird, werden diejenigen, die aus einem Gemisch von Ausgangsmaterialmonomeren für zwei oder mehr Harze erhalten werden, bevorzugt.

Deshalb wird bevorzugt, dass das Hybridharz erhalten wird, indem Ausgangsmaterialmonomere für zwei Polymerisationsharze mit jeweils unabhängigen Reaktionswegen, vorzugsweise Ausgangsmaterialmonomere für den Polyester und Ausgangsmaterialmonomere für das Vinylharz, gemischt werden und die zwei Polymerisationsreaktionen durchgeführt werden. Insbesondere wird das in JP-A-Hei-10-087839 (U.S. Patent Nr. 5,908,727) offenbarte Hybridharz bevorzugt.

Ferner enthält das Ausgangsmaterialgemisch, das beim Schmelzkneten verwendet wird, unter dem Gesichtspunkt der stabilen Haftung des externen Zusatzstoffs an der Toneroberfläche im Schritt (II) ein Trennmittel. Als das Trennmittel wird ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von 65 bis 150 °C bevorzugt und der Begriff „Wachs" bezieht sich im Allgemeinen auf ein Wachs, wie es in „Iwanami Rikagaku Jiten (Iwanami Physicochemical Dictionary)", 4. Aufl., S. 1407, beschrieben ist.

Das Trennmittel schließt in der vorliegenden Erfindung beispielsweise synthetische Wachse, wie Polypropylenwachs, Polyethylenwachs und Fischer-Tropsch-Wachs; Kohlenwachse, wie Montanwachs; Alkoholwachse; Petroleumwachse, wie Paraffinwachse; Wachse, die Hydroxysäureester enthalten; und dergleichen ein. Darunter wird es, wenn der Polyester als ein Harzbindemittel verwendet wird, unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Wachses im Polyester bevorzugt, dass das Wachs Polypropylenwachs oder das Wachs, das Hydroxysäureester enthält, ist.

Das Wachs, das Hydroxysäureester enthält, schließt natürliche Wachse, wie Carnaubawachs und Reiswachs; synthetisches Wachs, das Hydroxysäureester enthält, wie Ceryl-ω-hydroxycerotat, Ceryl-ω-hydroxymelissat und Myricyl-ω-hydroxymelissat, und dergleichen ein. Die natürlichen Wachse werden unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung der Offset-Beständigkeit in einem noch weiteren Temperaturbereich stärker bevorzugt, und Carnaubawachs wird noch stärker bevorzugt.

Der Gehalt an Trennmittel beträgt unter den Gesichtspunkten von Offset-Beständigkeit und Dauerhaftigkeit vorzugsweise 0,5 Gewichtsteile oder mehr, stärker bevorzugt 1 bis 20 Gewichtsteile und noch stärker bevorzugt 1 bis 15 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

Als die Farbmittel in der vorliegenden Erfindung können alle die Farbstoffe, Pigmente und dergleichen verwendet werden, die als Farbmittel für Toner verwendet werden. Das Farbmittel schließt Ruße, Phthalocyanine Blue, Permanent Brown FG, Brilliant Fast Scarlet, Pigment Green B, Rhodamine-B Base, Solvent Red 49, Solvent Red 146, Solvent Blue 35, Chinacridon, Karmesin 6B, Bisazogelb und dergleichen ein. Diese Farbmittel können allein oder als Gemisch von zwei oder mehreren Arten verwendet werden. Der erfindungsgemäße Toner kann ein beliebiger aus schwarzen Tonern, Farbtonern und Vollfarbtonern sein. Die verwendete Menge an Farbmittel beträgt vorzugsweise 1 bis 40 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 3 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

In den erfindungsgemäßen Toner können Zusatzstoffe, wie Mittel zur Ladungssteuerung, Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit, Modifikatoren für die elektrische Leitfähigkeit, Streckmittel, verstärkende Füllstoffe, wie faserige Substanzen, Antioxidantien, Alterungsschutzmittel und Mittel zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit, in passender Weise zugegeben werden.

Das Schmelzkneten des Ausgangsmaterialgemischs kann beispielsweise mit einer geschlossenen Knetmaschine, einem geschlossenen Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder, einem Offenwalzenknetwerk und dergleichen durchgeführt werden. In der vorliegenden Erfindung wird unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Punktreproduzierbarkeit während des Dauerleistungsdruckens des Toners bevorzugt ein Offenwalzenknetwerk verwendet. Durch die Verwendung des Offenwalzenknetwerks wird die Dispersion des Trennmittels im Harzbindemittel beschleunigt, so dass angenommen wird, dass der Haftungszustand der anorganischen Oxide A und B am Toner weiter stabilisiert ist. Im Übrigen ist die Temperatur des Schmelzknetens nicht besonders begrenzt, solange alle Komponenten des Ausgangsmaterialgemisches ausreichend miteinander mischbar sind. Es wird bevorzugt, dass die Temperatur des Schmelzknetens 80 bis 140 °C beträgt.

Das Offenwalzenknetwerk bezieht sich in der vorliegenden Erfindung auf ein Knetwerk, das mindestens zwei Walzen enthält, und ein Schmelzknetelement ist vom offenen Typ und es wird bevorzugt, dass mindestens zwei der Walzen eine Heizwalze und eine Kühlwalze sind. Das Offenwalzenknetwerk kann leicht die Knetwärme dissipieren, die während des Schmelzknetens erzeugt wird. Außerdem wird unter dem Gesichtspunkt der Produktionseffizienz bevorzugt, dass das Offenwalzenknetwerk ein kontinuierliches Knetwerk ist.

Ferner sind bei dem vorstehend erwähnten Offenwalzenknetwerk zwei der Walzen parallel nahe zueinander angeordnet und der Abstand zwischen den Walzen beträgt vorzugsweise 0,01 bis 5 mm und stärker bevorzugt 0,05 bis 2 mm. Außerdem sind Strukturen, Größen, Materialien und dergleichen der Walze nicht besonders begrenzt. Ebenso kann die Walzenoberfläche glatt, wellig, rau oder andersartig sein.

Die Umdrehungszahl der Walze, d. h. die Umfangsgeschwindigkeit der Walze, beträgt vorzugsweise 2 bis 100 m/min. Die Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze beträgt vorzugsweise 2 bis 100 m/min, stärker bevorzugt 10 bis 60 m/min und noch stärker bevorzugt 15 bis 50 m/min. Außerdem wird bevorzugt, dass die zwei Walzen unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten haben und dass das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der zwei Walzen (Kühlwalze/Heizwalze) vorzugsweise 1/10 bis 9/10, stärker bevorzugt 3/10 bis 8/10 beträgt.

Damit das geknetete Produkt einfach an der Heizwalze haftet, wird bevorzugt, dass die Temperatur der Heizwalze höher eingestellt wird als die Temperaturen sowohl des Erweichungspunkts des Harzbindemittels als auch des Schmelzpunkts des Wachses und dass die Temperatur der Kühlwalze niedriger eingestellt wird als die Temperaturen sowohl des Erweichungspunkt des Harzbindemittels als auch des Schmelzpunkts des Wachses.

Die Temperaturdifferenz zwischen der Heizwalze und der Kühlwalze beträgt vorzugsweise 60 bis 150 °C und stärker bevorzugt 80 bis 120 °C.

Hier kann die Temperatur der Walze mit einem Heizmedium eingestellt werden, das durch den Innenteil der Walze strömt, und jede Walze kann in zwei oder mehr Teile im Innenteil der Walze unterteilt sein, wobei jeder mit Heizmedien unterschiedlicher Temperatur verbunden ist.

Es wird bevorzugt, dass die Temperatur der Heizwalze, insbesondere auf der Ausgangsmaterialzufuhrseite der Heizwalze, höher eingestellt wird als sowohl der Erweichungspunkt des Harzbindemittels als auch der Schmelzpunkt des Wachses, stärker bevorzugt um 0 bis 80 °C höher als der höhere von Erweichungspunkt des Harzbindemittels und Schmelzpunkt des Wachses und noch stärker bevorzugt um 5 bis 50 °C. Es wird bevorzugt, dass die Temperatur der Kühlwalze niedriger eingestellt wird als sowohl der Erweichungspunkt des Harzbindemittels als auch der Schmelzpunkt des Wachses, stärker bevorzugt um 0 bis 80 °C niedriger als der niedrigere von Erweichungspunkt des Harzbindemittels und Schmelzpunkt des Wachses, noch stärker bevorzugt um 40 bis 80 °C.

Als nächstes wird das resultierende geknetete Gemisch auf eine pulverisierbare Härte abgekühlt und pulverisiert (ein erstes Pulverisieren). In der vorliegenden Erfindung ist das erste Pulverisieren ein grobes Pulverisieren. Bei diesem Pulverisieren wird das geknetete Gemisch auf eine Größe pulverisiert, so dass die mittlere Teilchengröße des resultierenden pulverisierten Produkts (grob pulverisiertes Produkt) vorzugsweise 0,03 bis 4 mm, stärker bevorzugt 0,05 bis 2 mm und noch stärker bevorzugt die vorstehend erwähnte mittlere Teilchengröße und eine maximale Teilchengröße von 5 mm oder weniger, noch stärker bevorzugt die vorstehend erwähnte mittlere Teilchengröße und eine maximale Teilchengröße von 3 mm oder weniger und noch stärker bevorzugt die mittlere Teilchengröße von 0,05 bis 2 mm und die maximale Teilchengröße 3 mm oder weniger beträgt.

Hier bezieht sich die mittlere Teilchengröße des grob pulverisierten Produkts auf einen Mittelwert der maximalen Länge der projizierten Fläche, wenn das Produkt mit einem Mikroskop betrachtet wird, und der Ausdruck „die maximale Teilchengröße von 5 mm oder weniger" bedeutet, dass alle Tonerteilchen durch ein Sieb fallen, dessen Sieböffnung 5 mm ist.

Die Feinmahlvorrichtung, die beim groben Pulverisieren verwendbar ist, schließt einen Pulverisierer, Rotoplex und dergleichen ein.

In der vorliegenden Erfindung wird im nachfolgenden Schritt (II) das grob pulverisierte Produkt in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der die anorganischen Oxide A und B enthält, pulverisiert (ein zweites Pulverisieren), wodurch die Punktreproduzierbarkeit während des Dauerleistungsdruckens des Toners noch stärker verbessert werden kann. Eine solche Verbesserung lässt sich vermutlich auf die Tatsache zurückführen, dass das anorganische Oxid A und das anorganische Oxid B auf der Toneroberfläche noch einheitlicher verteilt sind und daran haften, im Vergleich zu einem üblichen Verfahren, bei dem ein anorganisches Oxid im Endschritt der Tonerherstellung extern zugegeben wird.

Im Schritt (II), wenn das grob pulverisierte Produkt in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, der die anorganischen Oxide A und B enthält, pulverisiert wird, wird unter dem Gesichtspunkt des weiter zunehmenden Effekts der Punktreproduzierbarkeit bevorzugt, dass das grob pulverisierte Produkt mit dem vorstehend erwähnten externen Zusatzstoff, der das anorganische Oxid A und das anorganische Oxid B enthält, gemischt und weiter pulverisiert wird.

Beim Mischen des grob pulverisierten Produkts mit dem externen Zusatzstoff im Schritt (II) wird unter dem Gesichtspunkt der einheitlichen Verteilung eines angegebenen externen Zusatzstoffs bevorzugt eine Rührvorrichtung, die ein Rührelement, wie einen rotierenden Rührflügel, enthält, verwendet. Die Anzahl und Gestalt der rotierenden Rührflügel können in angemessener Weise je nach Größe der Rührvorrichtung entworfen sein und es wird bevorzugt, zwei oder mehr Rührflügel in einer Rührvorrichtung zu verwenden. Das Rührelement ist unter dem Gesichtspunkt der kontinuierlichen Behandlung des pulverisierten Produkts vorzugsweise am oberen Teil des Mischelements positioniert.

Die Bedingungen beim Mischen des grob pulverisierten Produkts mit dem externen Zusatzstoff, der während des Schritts (II) vorliegen soll, sind nicht besonders begrenzt, solange beide Komponenten ausreichend gemischt werden können, und sie können je nach Größe der Rührvorrichtung angemessen bestimmt werden. Wenn eine Rührvorrichtung für ein Chargenverfahren mit einem Fassungsvermögen von etwa 10 1 verwendet wird, wird es bevorzugt, dass das Mischen etwa 30 s bis etwa 2 min. bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 2000 bis 5000 Upm durchgeführt wird. Außerdem wird, wenn eine Rührvorrichtung für ein kontinuierliches Verfahren mit einem Fassungsvermögen von etwa 5 l verwendet wird, bevorzugt, dass das Mischen bei einer Verweilzeit von 1 bis 60 s durchgeführt wird.

In der vorliegenden Erfindung ist die Punktreproduzierbarkeit während des Dauerleistungsdruckens des Toners umso besser, je umfassender das grob pulverisierte Produkt und der externe Zusatzstoff verrührt werden. Als eine spezielle Maßnahme wird bevorzugt, dass das Mischen durchgeführt wird, bis kein Aggregat des anorganischen Oxids mehr visuell erkennbar ist, und dass ferner der externe Zusatzstoff einheitlich verteilt ist, wenn das grob pulverisierte Produkt mit einem Rasterelektonenmikroskop (SEM) betrachtet wird.

Im Schritt (II), wenn das grob pulverisierte Produkt weiter in Gegenwart des externen Zusatzstoffs pulverisiert wird, kann eine Strahlmühle, wie eine Schlagmühle; eine mechanische Drehmühle oder dergleichen verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung wird unter dem Gesichtspunkt der Haftungsstabilität des anorganischen Oxids auf der Toneroberfläche die Strahlmühle bevorzugt und die Schlagmühle stärker bevorzugt.

Der Luftdruck beim Pulverisieren, wenn eine Strahlmühle verwendet wird, genauer gesagt der Druck der Pulverisierluft, die in die Pulverisierdüse eingeführt wird, beträgt vorzugsweise 0,2 bis 1 MPa, stärker bevorzugt 0,3 bis 0,8 MPa und noch stärker bevorzugt 0,4 bis 0,7 MPa.

Um kontinuierlich in industriellem Maßstab herzustellen, wird in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Verfahren vom Mischen des grob pulverisierten Produkts mit dem externen Zusatzstoff bis hin zum Pulverisieren (ein zweites Pulverisieren) kontinuierlich durchgeführt werden, d. h. das grob pulverisierte Produkt und der externe Zusatzstoff werden kontinuierlich gemischt und mit dem resultierenden Gemisch wird kontinuierlich das zweite Pulverisieren durchgeführt.

Das mit dem zweiten Pulverisieren erhaltene pulverisierte Produkt (fein pulverisiertes Produkt) weist ein Volumenmittel der Teilchengröße (D₅₀) von vorzugsweise 15 μm oder weniger, stärker bevorzugt 3 bis 10 μm und noch stärker bevorzugt 3 bis 8 μm auf.

Durch Klassieren des fein pulverisierten Produkts kann der Toner erhalten werden. Der Klassierer, der bei der Klassierung verwendbar ist, schließt Windsichter, Rotorklassierer, Siebklassierer und dergleichen ein.

Der Toner weist ein Volumenmittel der Teilchengröße (D₅₀) von vorzugsweise 3,5 bis 11 μm oder weniger, stärker bevorzugt 3,5 bis 9 μm und noch stärker bevorzugt 4 bis 8 μm auf.

Der erfindungsgemäße Toner kann derjenige sein, der mit einem Verfahren erhältlich ist, das nachfolgend auf Schritt (II) zusätzlich den Schritt des:

(III) Beimischens eines externen Zusatzstoffs, wie die anorganischen Oxide A und B, die im Schritt (II) verwendbar sind, eines anderen anorganischen Oxids, wie Siliciumdioxid, und feiner Harzteilchen aus Polytetrafluorethylen oder dergleichen,

einschließt.

Der externe Zusatzstoff, der im Schritt (III) verwendbar ist, ist unter dem Gesichtspunkt des Verleihens von Fließvermögen vorzugsweise ein anorganisches Oxid. Ebenso weist der externe Zusatzstoff unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns des Einbettens in die Toneroberfläche eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 25 nm oder mehr, stärker bevorzugt 30 nm oder mehr und noch stärker bevorzugt 35 nm oder mehr auf und unter dem Gesichtspunkt der Haftung an der Toneroberfläche weist der externe Zusatzstoff eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 100 nm oder weniger, stärker bevorzugt 80 nm oder weniger und noch stärker bevorzugt 60 nm oder weniger auf. Der externe Zusatzstoff weist insgesamt gesehen eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 25 bis 100 nm, stärker bevorzugt 30 bis 80 nm und noch stärker bevorzugt 35 bis 60 nm auf. Noch stärker bevorzugt ist die mittlere Teilchengröße größer als die mittlere Teilchengröße des externen Zusatzstoffs, der während Schritt (II) vorliegen soll.

Beim Mischen des fein pulverisierten Produkts oder der Tonerteilchen, die nach dem Klassierschritt erhalten wurden, mit einem externen Zusatzstoff wird bevorzugt eine Rührvorrichtung mit einem Rührelement, wie ein rotierender Rührflügel, verwendet, und eine noch stärker bevorzugte Rührvorrichtung schließt einen Henschel-Mischer ein.

Der erfindungsgemäße Toner kann ausgezeichnete Eigenschaften bezüglich Bilddichte, Unterdrückung von Hintergrundsschleier und Punktreproduzierbarkeit sogar bei Dauerleistungsdrucken mit nicht nur einem Entwicklungsgerät mit niedriger Geschwindigkeit und geringer Bildqualität, sondern auch einer Entwicklungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bildqualität zeigen. Da die Entwicklungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bildqualität, besonders deutlich die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zeigt, weist die Entwicklungsvorrichtung eine Auflösung von vorzugsweise 600 dpi oder mehr und stärker bevorzugt 600 bis 1800 dpi und eine Druckgeschwindigkeit von vorzugsweise 60 mm/s oder mehr und stärker bevorzugt 80 bis 160 mm/s auf.

Der erfindungsgemäße Toner kann ohne besondere Begrenzung in allen Entwicklungsverfahren allein als ein Entwickler, wenn feines Pulver aus magnetischem Material enthalten ist, oder als ein nichtmagnetischer Einkomponenten-Entwickler oder als ein Zweikomponenten-Entwickler, indem der Toner mit einem Träger gemischt wird, wenn feines Pulver aus magnetischem Material nicht enthalten ist, verwendet werden. Der erfindungsgemäße Toner kann unter dem Gesichtspunkt, dass hohe Bildqualität erhalten wird, noch besser geeignet als Toner für nichtmagnetische Einkomponenten-Entwicklung verwendet werden.

Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen weiter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Beispiele werden lediglich zu Veranschaulichungszwecken angegeben und sollen nicht als Begrenzung der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
[Schmelzpunkt des Wachses]
Eine maximale Peaktemperatur für die Schmelzwärme wird mit einer Probe unter Verwendung eines Differentialscanningkalorimeters (DSC 210, hergestellt von Seiko Instruments, Inc.) bestimmt, wenn die Probe behandelt wird, indem ihre Temperatur auf 200 °C erhöht, die Probe mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 °C/min. auf 0 °C abgekühlt und danach die Probe mit einer Heizgeschwindigkeit von 10 °C/min. erhitzt wird. Hier wird die maximale Peaktemperatur als Schmelzpunkt eines Wachses definiert.
[Triboelektrische Ladungen des anorganischen Oxids]
Die Mengen von 0,01 g anorganischem Oxid und 9,99 g Eisenpulverträger mit einer Teilchengröße von 100 bis 200 mesh (Sieböffnung: 85 bis 200 μm) werden abgewogen und in eine 20 ml Glasflasche gegeben und das Gemisch wird 10 Minuten bei 250 Upm mit einer Kugelmühle gerührt, wodurch eine Probe hergestellt wird.
Die triboelektrischen Ladungen der hergestellten Probe werden mittels einer elektrischen Ladungsmessvorrichtung vom Abblas-Typ, die mit einem Faraday-Käfig, einem Kondensator und einem Elektrometer ausgerüstet ist, gemessen. Genauer gesagt werden W (g) der hergestellten Probe in eine Messingmesszelle, die mit einem Edelstahlsieb mit 400 mesh (Sieböffnung: 30 μm) ausgerüstet ist, gegeben. Als nächstes wird nach 5 Sekunden Ansaugen durch eine Ansaugöffnung 5 Sekunden bei einem Druck von 0,6 kgf/m², der von einem Druckregler angezeigt wird, geblasen, wodurch selektiv lediglich das anorganische Oxid aus der Zelle entfernt wird.
In diesem Fall wird die Spanung am Elektrometer 2 s nach dem Beginn des Abblasens als V (Volt) definiert. Hier kann, wenn die elektrische Kapazität des Kondensators als C (μF) definiert ist, die triboelektrische Ladung des anorganischen Oxids mit der folgenden Gleichung berechnet werden: Triboelektrische Ladungen (μC/g) =(C × V)/0,001 W.
[Volumenmittel der Teilchengröße (D₅₀) von Toner und fein pulverisiertem Produkt]

Messgerät: Coulter Multisizer II (im Handel erhältlich von Beckman Coulter)
Öffnungsdurchmesser: 100 μm
Bereich der bestimmten Teilchengröße: 2 bis 60 μm
Analysesoftware: Coulter Multisizer AccuComp Ver. 1.19 (im Handel erhältlich von Beckman Coulter)
Elektrolyt: Isotone II (im Handel erhältlich von Beckman Coulter)
Dispersion: 5% Elektrolyt EMULGEN 109P (im Handel erhältlich von Kao Corporation, Polyoxyethylenlaurylether, HLB: 13,6)
Dispergierbedingungen: 10 mg Testprobe werden zu 5 ml Dispersion gegeben und das resultierende Gemisch wird 1 Minute in einer Ultraschalldispergiermaschine dispergiert. Danach werden 25 ml Elektrolyt zu der Dispersion gegeben und das resultierende Gemisch wird 1 weitere Minute in einer Ultraschalldispergiermaschine dispergiert.
Messbedingungen: 100 ml Elektrolyt und Dispersion werden in ein Becherglas gegeben und die Teilchengrößen von 30000 Teilchen werden unter der Bedingung für die Konzentration bestimmt, dass die Bestimmung für 30000 Teilchen in 20 s beendet ist, wodurch ein Volumenmittel der Teilchengröße (D₅₀) aus ihrer Teilchengrößenverteilung erhalten wird.

Harzherstellungsbeispiel 1
Die Menge von 714 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 663 g Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 518 g Isophthalsäure, 70 g Isooctenylbernsteinsäure, 80 g Trimellitsäure und 2 g Dibutylzinnoxid wurde unter Rühren bei 210 °C unter einer Stickstoffgasatmosphäre umgesetzt, bis der nach ASTM D36-86 bestimmte Erweichungspunkt 120 °C erreichte, wodurch sich ein Harz A ergab.
Beispiele 1 bis 5 und 7 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
100 Gewichtsteile Harz A, 3 Gewichtsteile blaues Farbmittel (Pigment Blue 15:3), 1 Gewichtsteil Polypropylenwachs „NP-105" (im Handel erhältlich von MITSUI CHEMICALS, INC., Schmelzpunkt: 140 °C) und 1 Gewichtsteil negativ aufladbares Mittel zur Ladungssteuerung „BONTRON E-84" (im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.) wurden einem Henschel-Mischer zugeführt und das Gemisch wurde 2 Minuten bei einer Mischertemperatur von 40 °C unter Rühren gemischt, wodurch sich ein Ausgangsmaterialgemisch ergab. Das resultierende Ausgangsmaterialgemisch wurde mit einem kontinuierlichen Doppelschneckenkneter bei 100 °C schmelzgeknetet, wodurch sich eine geknetetes Gemisch ergab. Das resultierende geknetete Gemisch wurde an Luft abgekühlt und mit einem Pulverisierer (im Handel erhältlich von Tokyo Atomizer Manufacturing) grob pulverisiert und das grob pulverisierte Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Sieböffnung von 2 mm gegeben, wodurch sich ein grob pulverisiertes Produkt mit einem maximalen Durchmesser von 2 mm oder weniger ergab. 100 Gewichtsteile des resultierenden grob pulverisierten Produkts und ein in Tabelle 1 aufgeführter externer Zusatzstoff a wurden 1 Minute mit einem Henschel-Mischer gemischt. Das grob pulverisierte Produkt, dem ein externer Zusatzstoff a anhaftet, wurde mit einem Strahlmühl-Pulverisierer (im Handel erhältlich von Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd.), dessen Luftdruck während des Pulverisierens auf 0,4 MPa eingestellt war, fein pulverisiert und das fein pulverisierte Produkt wurde weiter klassiert, wodurch sich ein Toner mit einem Volumenmittel der Teilchengröße (D₅₀) von 7,0 μm ergab.
In Beispiel 5 und den Vergleichsbeispielen 3 und 4 wurde ferner ein in Tabelle 1 aufgeführter externer Zusatzstoff b zu 100 Gewichtsteilen Tonerteilchen gegeben, und das Gemisch wurde 2 Minuten mit einem Henschel-Mischer gemischt.
Beispiel 6
Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel 5 wurden durchgeführt, ausgenommen dass die in Tabelle 1 aufgeführten Ausgangsmaterialien mit einer kontinuierlichen Offendoppelwalzenknetmaschine „Kneadex" (im Handel erhältlich von MITSUI MINING COMPANY, LIMITED) an Stelle des kontinuierlichen Doppelschneckenkneters schmelzgeknetet wurden, wodurch sich ein Toner ergab.
Im Übrigen weist das verwendete kontinuierliche Offendoppelwalzenknetwerk eine Walze mit einem Außendurchmesser von 0,14 m und einer effektiven Länge von 0,8 m auf, und die Betriebsbedingungen sind eine Umdrehungsgeschwindigkeit einer Walze auf der Seite mit höherer Umdrehung (vordere Walze) von 75 Upm, eine Umdrehungsgeschwindigkeit einer Walze auf der Seite mit niedrigerer Umdrehung (hintere Walze) von 50 Upm und ein Abstand zwischen den Walzen von 0,1 mm. Die Temperaturen des Heizmediums und des Kühlmediums im Inneren der Walzen sind wie folgt. Die Walze auf der Seite mit höherer Umdrehung weist eine Temperatur an der Ausgangsmaterialzufuhrseite von 150 °C und eine Temperatur an der Ausstoßseite für das geknetete Gemisch von 130 °C auf, und die Walze auf der Seite mit niedrigerer Umdrehung weist eine Temperatur an der Ausgangsmaterialzufuhrseite von 35 °C und eine Temperatur an der Ausstoßseite für das geknetete Gemisch von 30 °C auf. Außerdem betrug die Zufuhrgeschwindigkeit für das Ausgangsmaterialgemisch 5 kg/h und die mittlere Verweilzeit etwa 5 Minuten.
Im Übrigen betrug der Grad der Hydrophobie aller externen Zusatzstoffe, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wurden, 60 oder mehr.
Testbeispiel 1
Ein Toner wurde in einen Drucker „MicroLine 9500PS" (im Handel erhältlich von Oki Data Corporation, Auflösung: 1200 dpi × 1200 dpi, Druckgeschwindigkeit: 30 ppm (A4-Papierblätter, zugeführt mit der Breitseite, 150 mm/s) gefüllt. Ein vollflächiges Bild (Menge der Tonerhaftung: 0,7 mg/cm²), ein Quadrat mit 3 cm pro Seite, wurde gedruckt und eine Anfangsbilddichte wurde bestimmt. Ferner wurde, nachdem kontinuierlich 6000 Blätter mit fixierten Bildern mit einem Schwärzungsanteil von 5% gedruckt worden waren, ein vollflächiges Bild (Menge der Tonerhaftung: 0,7 mg/cm²), ein Quadrat mit 3 cm pro Seite, gedruckt und eine Bilddichte nach dem Dauerleistungsdrucken wurde bestimmt. Hier wurde die Bilddichte mit „X-rite Model 938" (im Handel erhältlich von X-rite, Blende: 4 mm, Lichtquelle C, Betrachtungswinkel: 2°) bestimmt. Die Ergebnisse der Bilddichten, die gemäß den folgenden Bewertungskriterien bewertet wurden, sind in Tabelle 1 aufgeführt.
[Bewertungskriterien]

⌾:: Die Bilddichte beträgt 1,5 oder mehr.
O:: Die Bilddichte beträgt 1,2 oder mehr und weniger als 1,5.
Δ:: Die Bilddichte beträgt 0,8 oder mehr und weniger als 1,2.
×:: Die Bilddichte beträgt weniger als 0,8.

Testbeispiel 2
Ein Toner wurde in denselben Drucker wie in Testbeispiel 1 gefüllt und leere Blätter (Schwärzungsanteil: 0%) wurden unter Umgebungsbedingungen einer Temperatur von 35 °C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% gedruckt. Danach wurde ein Toner auf einer Photoleitertrommel auf ein Ausbesserungsband überführt und dessen Farbton wurde bestimmt. Der Unterschied im Farbton zum leeren Blatt (ΔE) wurde bestimmt und der anfängliche Hintergrundsschleier wurde gemäß den folgenden Bewertungskriterien bewertet. Ferner wurden, nachdem kontinuierlich 6000 Blätter mit fixierten Bildern mit einem Schwärzungsanteil von 5% gedruckt worden waren, wieder leere Blätter (Schwärzungsanteil: 0%) unter Umgebungsbedingungen einer Temperatur von 35 °C und einer relativen Feuchtigkeit von 80% gedruckt und der Hintergrundsschleier nach dem Dauerleistungsdrucken wurde in der gleichen Weise wie beim anfänglichen Hintergrundsschleier bewertet. Hier wurde der Farbton gemäß L*a*b* mit „X-rite Model 938" (im Handel erhältlich von X-rite, Blende: 4 mm, Lichtquelle C, Betrachtungswinkel: 2°) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
[Bewertungskriterien]

⌾:: Der ΔE-Wert beträgt weniger als 1,0.
O:: Der ΔE-Wert beträgt 1,0 oder mehr und weniger als 2,0.
Δ:: Der ΔE-Wert beträgt 2,0 oder mehr und weniger als 3,0.
×:: Der ΔE-Wert beträgt 3,0 oder mehr.

Testbeispiel 3
Ein Toner wurde in denselben Drucker wie in Testbeispiel 1 gefüllt und fixierte Halbtonbilder wurden gedruckt. Die Gleichmäßigkeit der Halbtöne wurde visuell beurteilt, wodurch eine anfängliche Punktreproduzierbarkeit gemäß den folgenden Bewertungskriterien bewertet wurde. Ferner wurden, nachdem kontinuierlich 6000 Blätter mit fixierten Bildern mit einem Schwärzungsanteil von 5% gedruckt worden waren, wieder die fixierten Halbtonbilder gedruckt und die Punktreproduzierbarkeit wurde in der gleichen Weise wie bei der anfänglichen Punktreproduzierbarkeit bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
[Bewertungskriterien]

⌾:: Halbtöne sind insgesamt gleichmäßig und einheitlich.
O:: Halbtöne sind fast gleichmäßig, teilweise ohne Einheitlichkeit.
Δ:: Halbtöne sind in bestimmten Teilen nicht einheitlich, mit körnigem Eindruck.
×:: Halbtöne weisen große Uneinheitlichkeit und körnigen Eindruck auf.
××:: Halbtöne weisen sehr große Uneinheitlichkeit und körnigen Eindruck auf.

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Toner aus den Beispielen im Vergleich zu denen der Toner aus den Vergleichsbeispielen die Bilddichten beibehalten, wenig Hintergrundsschleier und ausgezeichnete Punktreproduzierbarkeit selbst nach Dauerleistungsdrucken aufweisen.
Der erfindungsgemäße Toner für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes kann in geeigneter Weise beispielsweise zur Entwicklung eines Latentbildes, das bei Elektrophotographie, elektrostatischem Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischem Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, verwendet werden.
Auch wenn die vorliegende Erfindung derart beschrieben wurde, ist klar, dass sie auf viele Arten variiert werden kann. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von Grundgedanken und Umfang der Erfindung betrachtet werden und alle solche Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich sind, sollen im Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen sein.

Claims

Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend die Schritte: (I) Schmelzkneten eines Ausgangsmaterialgemischs, umfassend ein Harzbindemittel, ein Trennmittel und ein Farbmittel, Abkühlen des schmelzgekneteten Gemischs und Pulverisieren des abgekühlten Gemischs; und (II) weiter Pulverisieren eines im Schritt (I) erhaltenen, pulverisierten Produkts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, umfassend ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und Klassieren des pulverisierten Produkts.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Schritt (II) Mischen des im Schritt (I) erhaltenen pulverisierten Produkts mit dem externen Zusatzstoff, weiter Pulverisieren des resultierenden Gemischs und Klassieren des pulverisierten Produkts umfasst.
Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei die triboelektrische Ladung des negativ aufladbaren anorganischen Oxids –10 bis –500 μC/g beträgt und wobei die triboelektrische Ladung des positiv aufladbaren anorganischen Oxids 10 bis 500 μC/g beträgt.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eines aus negativ aufladbarem anorganischen Oxid und positiv aufladbarem anorganischen Oxid ein hydrophobes Siliciumdioxid ist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das negativ aufladbare anorganische Oxid und das positiv aufladbare anorganische Oxid jeweils eine mittlere Teilchengröße 6 bis 20 nm aufweisen.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, erhältlich durch ein Verfahren, das nachfolgend auf Schritt (II) ferner den Schritt des: (III) Mischens des im Schritt (II) erhaltenen Produkts mit einem anorganischen Oxid mit einer mittleren Teilchengröße von 25 bis 100 nm umfasst.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Schmelzkneten des Ausgangsmaterialgemischs im Schritt (I) mit einer Offenwalzenknetwerk durchgeführt wird.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Toner ein Volumenmittel der Teilchengröße (D₅₀) von 3,5 bis 9 μm aufweist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das negativ aufladbare anorganische Oxid und das positiv aufladbare anorganische Oxid auf der Oberfläche des Toners einheitlich verteilt sind und daran haften.
Herstellungsverfahren für einen Toner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, umfassend die Schritte: (I) Schmelzkneten eines Ausgangsmaterialgemischs, umfassend ein Harzbindemittel, ein Trennmittel und ein Farbmittel, Abkühlen des schmelzgekneteten Gemischs und Pulverisieren des abgekühlten Gemischs; und (II) weiter Pulverisieren eines im Schritt (I) erhaltenen, pulverisierten Produkts in Gegenwart eines externen Zusatzstoffs, umfassend ein negativ aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und ein positiv aufladbares anorganisches Oxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, und Klassieren des pulverisierten Produkts.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt (II) Mischen des im Schritt (I) erhaltenen pulverisierten Produkts mit dem externen Zusatzstoff, weiter Pulverisieren des resultierenden Gemischs und Klassieren des pulverisierten Produkts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Pulverisierschritt im Schritt (II) mit einer Strahlmühle mit einem Luftdruck während des Pulverisierens von 0,2 bis 1 MPa durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Schmelzkneten des Ausgangsmaterialgemischs im Schritt (I) mit einer Offenwalzenknetwerk durchgeführt wird.