DE102007052018A1

DE102007052018A1 - Toner und Zweikomponenten-Entwickler

Info

Publication number: DE102007052018A1
Application number: DE102007052018A
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Fukushima; Masahito Yamazaki
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2008-05-29
Also published as: US8101329B2; CN101174111A; US20110299894A1; CN101174111B; JP5230167B2; JP2008139851A; US20080107987A1

Abstract

Ein Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff enthalten, mit einem externen Additiv beschichtet sind, wobei die Stammtonerteilchen feine Pulver eines Fluorharzes mit einer mittleren Teilchengröße von 1 µm oder weniger in einer Menge von 4 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten, und ein Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff enthalten, mit einem externen Additiv beschichtet sind, wobei das externe Additiv feine Pulver eines Fluorharzes mit einer mittleren Teilchengröße von 1 µm oder weniger in einer Menge von 0,3 bis 2 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen, enthält. Der Toner der vorliegenden Erfindung wird z.B. zum Entwickeln eines Latentbildes, das bei der Elektrophotographie, bei elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, geeignet verwendet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner, der z. B. zum Entwickeln eines Latentbildes, das bei der Elektrophotographie, bei elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, verwendet wird; einen Zweikomponenten-Entwickler, der den Toner enthält; und ein Verfahren zum Herstellen fixierter Bilder unter Verwendung des Zweikomponenten-Entwicklers.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Um einem Toner triboelektrische Aufladbarkeit, Fließfähigkeit und dergleichen zu verleihen, wurde ein externes Additiv, wie z. B. Siliciumdioxid, verwendet. Wenn ein Toner aufgrund der kontinuierlichen Verwendung eines elektrophotographischen Gerätes oder Druckers oder ähnlichen Gründen jedoch lange Zeit in einer Entwicklungsmaschine verweilt, kommt es infolge der hohen Scherbeanspruchung und der Bewegung, um den Toner zu dosieren, zur Einbettung des externen Additivs in den Toner. Als Lösung ist zwar eine Methode bekannt, bei der dem Toner das externe Additiv in großer Menge zugegeben wird, infolge der Verschlechterung der Fixierfähigkeit, der Freisetzung des externen Additivs und der Änderung der Adhäsionskraft und der Kohäsionskraft des Toners würden sich aber die triboelektrische Aufladbarkeit und die Fließfähigkeit verändern. Was die Fixierfähigkeit angeht, so wird diese im Falle einer Erhöhung der Menge des externen Additivs deutlich verschlechtert und besonders bei einer kontaktlosen Heißfixierung stärker beeinträchtigt. Außerdem kann, aufgrund der Änderungen in der triboelektrischen Aufladbarkeit und der Fließfähigkeit, in einem Zweikomponenten-Entwicklungssystem, bei dem die Tonerkonzentration in dem Entwickler unter Verwendung eines Sensors für die magnetische Durchlässigkeit gesteuert wird, die Tonerkonzentration nicht auf einen vorgegebenen Wert geregelt werden und infolge des kontinuierlichen Druckens oder dergleichen verringert sich die Bilddichte beachtlich.
Darüber hinaus wurde ein Verfahren offenbart, das als Schritt die externe Zugabe von Polytetrafluorethylen als externes Additiv zu dem Toner beinhaltet, wodurch die Reinigungsfreundlichkeit des Photoleiters verbessert und das Anhaften von geschmolzener Masse an der Entwicklerklinge und der Entwicklerwalze verhindert wird (siehe JP2000-305311 A und JP2003-114548 A ). Weiterhin wurde ein Verfahren offenbart, das als Schritt das Einstellen der Beladung eines Toners, der eine geringe Teilchengröße aufweist, mit Polytetrafluorethylen beinhaltet, um eine Verringerung der Bilddichte zu verhindern (siehe JP-A-Hei-6-332231 ).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft:

[1] einen Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff enthalten, mit einem externen Additiv beschichtet sind, wobei die Stammtonerteilchen feine Pulver eines Fluorharzes mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm oder weniger in einer Menge von 4 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten;
[2] einen Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff enthalten, mit einem externen Additiv beschichtet werden, wobei das externe Additiv feine Pulver eines Fluorharzes mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm oder weniger in einer Menge von 0,3 bis 2 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen, enthält;
[3] einen Zweikomponenten-Entwickler, der den vorstehend in [1] oder [2] definierten Toner und einen Träger enthält;
[4] ein Verfahren zur Herstellung fixierter Bilder, das als Schritt das Anwenden des vorstehend in [3] definierten Zweikomponenten-Entwicklers auf einer Bilderzeugungsvorrichtung mit kontaktloser Fixierung beinhaltet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner, der ein ausgezeichnetes fixiertes Bild sichert, und der sogar bei beim Dauerdrucken mit einem geringen Druckverhältnis eine ausgezeichnete Fixierfähigkeit zeigt; einen Zweikomponenten-Entwickler, der den Toner enthält; und ein Verfahren zum Herstellen fixierter Bilder unter Verwendung des Zweikomponenten-Entwicklers.
Der erfindungsgemäße Toner sichert ein ausgezeichnetes fixiertes Bild und zeigt sogar beim Dauerdrucken mit einem geringen Druckverhältnis eine ausgezeichnete Wirkung auf die Fixierfähigkeit.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Der erfindungsgemäße Toner ist ein Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff enthalten, mit einem externen Additiv beschichtet sind, wobei der Toner die Stammtonerteilchen, die bestimmte feine Pulver eines Fluorharzes in einer bestimmten Menge enthalten (Ausführungsform 1), und wobei der Toner das externe Additiv, das feine Pulver eines bestimmten Fluorharzes in einer bestimmten Menge enthält (Ausführungsform 2); und das Merkmal aufweist, dass in jedem der Toner bestimmte feine Pulver eines Fluorharzes in einer bestimmten Menge enthalten sind. Es wurde herausgefunden, dass dadurch, dass einem Toner feine Pulver eines Fluorharzes, die eine bestimmte Teilchengröße aufweisen, in einer bestimmten Menge intern oder extern zugegeben werden, wodurch sind die feinen Pulver des Fluorharzes, die eine ausgezeichnete Gleiteigenschaft aufweisen, hinreichend auf der Oberfläche der fixierten Bilder aufhalten, der Toner eine gute Fixierfähigkeit aufweist, welche sowohl hinsichtlich des Abriebverhaltens als auch der Dauerhaftigkeit, insbesondere auch in Fixiersystemen, wie einer kontaktlosen Heißfixierung, bei welcher eine ausgezeichnetere Fixierfähigkeit erwünscht ist, ausgezeichnet ist. Die vorliegende Erfindung umfasst auch einen Toner, der erhältlich ist, indem den Stammtonerteilchen, die feine Pulver eines Fluorharzes enthalten, weiterhin feine Pulver eines Fluorharzes zugegeben werden, d. h. einen Toner, der eine Kombination aus den Tonern der Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 ist.
Die feinen Pulver des Fluorharzes, die für die Toner der Ausführungsformen 1 und 2 verwendet werden, weisen im Hinblick auf die Fixierfähigkeit, die Verhinderung der Filmbildung auf dem Photoleiter oder dergleichen und der Verhinderung der Freisetzung eine mittlere Teilchengröße von 1 μm oder weniger, vorzugsweise 0,1 bis 1 μm, stärker bevorzugt 200 bis 800 nm und noch stärker bevorzugt 250 bis 600 nm auf. In der vorliegenden Beschreibung wird die mittlere Teilchengröße der feinen Pulver des Fluorharzes aus dem Zahlenmittel der Teilchengröße berechnet, das aus einer elektronenmikroskopischen Aufnahme bestimmt wird.
Die feinen Pulver des Fluorharzes schließen Pulver aus Polytetrafluorethylen, Trifluorethylen, Vinylidenfluorid, Fluorethylen oder dergleichen ein. Von diesen ist Polytetrafluorethylen, das einen hohen Schmelzpunkt und einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, bevorzugt.
Bevorzugt ist Polytetrafluorethylen mit einer nahezu kugelförmigen Gestalt, das durch Emulsionspolymerisation hergestellt ist. Im Handel erhältliche Polytetrafluorethylenprodukte, die eine solche Form aufweisen, schließen "LUBRON L2" (im Handel erhältlich von Daikin Industries, Ltd., mittlere Teilchengröße 300 nm), "LUBRON L5" (im Handel erhältlich von Daikin Industries, Ltd., mittlere Teilchengröße 200 nm), "KTL-500F" (im Handel erhältlich von Kitamura, Ltd., mittlere Teilchengröße 500 nm) und dergleichen ein.
In dem Toner der Ausführungsform 1 sind die feinen Pulver des Fluorharzes im Hinblick auf eine Verbesserung der Fixierbarkeit in einer Menge von 4 bis 10 Gewichtsteilen und vorzugsweise 6 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels der Stammtonerteilchen enthalten.
Die feinen Pulver des Fluorharzes sind im Hinblick auf die Verhinderung der Filmbildung auf dem Photoleiter und die Verbesserung der Fixierfähigkeit in einer Menge von 0,3 bis 2 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,4 bis 1,5 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 0,5 bis 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen des Toners der Ausführungsform 2, enthalten.
Außerdem sind die feinen Pulver des Fluorharzes im Hinblick auf die Verhinderung der Filmbildung auf dem Photoleiter und die Verbesserung der Fixierfähigkeit vorzugsweise in einer Menge von 5,7 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 5,7 bis 29 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 7,5 bis 23 Gew.-%, bezogen auf das externe Additiv in dem Toner der Ausführungsform 2, enthalten.
Das externe Additiv in dem Toner der Ausführungsform 1 und das externe Additiv, neben den feinen Pulvern des Fluorharzes, in dem Toner der Ausführungsform 2 schließen als feine anorganische Teilchen z. B. ein anorganisches Oxid, ausgewählt aus Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Ceroxid, Eisenoxid, Kupferoxid und Zinnoxid, oder dergleichen ein. Diese können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Von diesen ist Siliciumdioxid im Hinblick auf die Verbesserung der triboelektrischen Aufladbarkeit und der Fließfähigkeit bevorzugt.
Als Siliciumdioxid können die durch bekannte Verfahren hergestellten verwendet werden. Die durch das trockene Verfahren oder das Hochtemperaturhydrolyse-Verfahren hergestellten Siliciumdioxide sind im Hinblick auf die Dispergierbarkeit des Siliciumdioxids bevorzugt. Außerdem kann das Siliciumdioxid neben wasserfreiem Siliciumdioxid Aluminiumsilikat, Natriumsilikat, Kaliumsilikat, Magnesiumsilikat, Zinksilikat oder dergleichen enthalten. Das Siliciumdioxid, das SiO₂ in einer Menge von 80 Gew.-% oder mehr enthält, ist bevorzugt und das Siliciumdioxid, das SiO₂ in einer Menge von 85 Gew.-% oder mehr enthält, ist stärker bevorzugt.
Die Oberfläche der feinen anorganischen Teilchen kann einer hydrophoben Behandlung unterzogen werden und es ist bevorzugt, das Siliciumdioxid mit einem Mittel zur hydrophoben Behandlung zu behandeln. Das Verfahren zur hydrophoben Behandlung ist nicht besonders eingeschränkt, solange das Mittel zur hydrophoben Behandlung durch das Verfahren an der Oberfläche des Siliciumdioxids adsorbiert wird. Ein Beispiel ist ein Verfahren, das als Schritte das Aufsprühen einer Lösung, hergestellt durch Verdünnen eines Mittels zur hydrophoben Behandlung in einem Lösungsmittel, auf das Siliciumdioxid unter Rühren in einem Mischgefäß und das Erwärmen und Trocknen für eine vorgegebene Zeit unter kontinuierlichem Rühren in dem Gefäß umfasst. Das Mittel zur hydrophoben Behandlung schließt Hexamethyldisilazan (HMDS), Dimethyldichlorsilan (DMDS), Siliconöl, Methyltriethoxysilan und dergleichen ein. Von diesen ist Hexamethyldisilazan bevorzugt. Die feinen anorganischen Teilchen werden mit dem Mittel zur hydrophoben Behandlung vorzugsweise in einer Menge 1 bis 7 mg/m² Oberflächenbereich der feinen anorganischen Teilchen behandelt.
In der vorliegenden Erfindung ist es im Hinblick auf ein festeres Anhaften der feinen Pulver des Fluorharzes und der feinen anorganischen Teilchen (nachstehend auch als feine anorganische Teilchen A bezeichnet) an den Stammtonerteilchen bevorzugt, dass die feinen anorganischen Teilchen A extern zu den Stammtonerteilchen zugegeben werden und danach noch feine anorganische Teilchen B, die eine kleinere mittlere Teilchengröße aufweisen als die feinen anorganischen Teilchen A, extern zu den Stammtonerteilchen zugegeben werden.
Die feinen anorganischen Teilchen A weisen im Hinblick auf die triboelektrische Aufladbarkeit und die Fließfähigkeit und ferner die Verhinderung der Einbettung vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 300 nm, stärker bevorzugt 10 bis 100 nm und noch stärker bevorzugt 10 bis 60 nm auf. Die mittlere Teilchengröße der feinen anorganischen Teilchen A, wie sie hier verwendet wird, ist eine mittlere Teilchengröße von allen feinen anorganischen Teilchen A, die in dem erfindungsgemäßen Toner als externes Additiv verwendet werden.
Die feinen anorganischen Teilchen B weisen vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 5 bis 100 nm, stärker bevorzugt 5 bis 60 nm und noch stärker bevorzugt 10 bis 50 nm auf.
Das Verhältnis der mittleren Teilchengrößen der feinen anorganischen Teilchen A und der feinen anorganischen Teilchen B, d. h. mittlere Teilchengröße der feinen anorganischen Teilchen A/mittlere Teilchengröße der feinen anorganischen Teilchen B, beträgt vorzugsweise 1,2 bis 5 und stärker bevorzugt 1,8 bis 3,5. Außerdem beträgt die Differenz zwischen den mittleren Teilchengrößen der feinen anorganischen Teilchen A und der feinen anorganischen Teilchen B vorzugsweise 5 nm oder mehr.
Im Hinblick auf die Verhinderung der Einbettung werden die feinen anorganischen Teilchen A den Stammtonerteilchen in einer Menge von vorzugsweise 3 bis 10 Gewichtsteilen, stärker bevorzugt 3 bis 9 Gewichtsteilen und noch stärker bevorzugt 4 bis 8 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen, extern zugegeben.
Die feinen anorganischen Teilchen B werden den Stammtonerteilchen in einer Menge von vorzugsweise 0,5 Gewichtsteilen oder mehr, stärker bevorzugt 0,5 bis 4 Gewichtsteilen und noch stärker bevorzugt 0,7 bis 2 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen, extern zugegeben.
Wenn die feinen anorganischen Teilchen B zusammen mit den feinen anorganischen Teilchen A verwendet werden, beträgt das Gewichtsverhältnis der feinen anorganischen Teilchen A zu den feinen anorganischen Teilchen B, d. h. feine anorganische Teilchen A/feine anorganische Teilchen B, im Hinblick auf die Verbesserung der Dauerhaftigkeit vorzugsweise 1 bis 6 und stärker bevorzugt 3 bis 5.
Außerdem ist es bei dem Toner der Ausführungsform 2 im Hinblick auf die Verhinderung der Einbettung, die Verbesserung der Dauerhaftigkeit und im Hinblick auf die Stabilität der Tonerkonzentration und der Bilddichte erwünscht, dass das Gesamtbeschichtungsverhältnis des externen Additivs vorzugsweise 70 % oder mehr, stärker bevorzugt 80 % oder mehr, noch stärker bevorzugt 80 bis 200 % und sogar noch stärker bevorzugt 90 bis 150 % beträgt. In der vorliegenden Erfindung wird das Beschichtungsverhältnis nach dem später in einem Beispiel beschriebenen Verfahren bestimmt und als Gesamtbeschichtungsverhältnis wird die Gesamtheit der Beschichtungsverhältnisse der verwendeten feinen anorganischen Teilchen und der feinen Pulver des Fluorharzes bezeichnet.
In den Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung enthalten die Stammtonerteilchen mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff.
Die Harzbindemittel schließen Polyester, Vinylharze, wie z. B. Styrol-Acrylharze, Epoxidharze, Polycarbonate, Polyurethane, Verbundharze, die zwei oder mehr Harzkomponenten enthalten, und dergleichen ein. Von diesen ist der Polyester im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit bevorzugt. Der Polyester ist vorzugweise in einer Menge von 50 bis 100 Gew.-% und stärker bevorzugt 70 bis 100 Gew.-% des Harzbindemittels enthalten. Als Verbundharz ist ein Harz bevorzugt, bei welchem ein Polykondensationsharz, wie z. B. ein Polyester, ein Polyester-Polyamid oder ein Polyamid, und ein Additionspolymerisationsharz, wie z. B. ein Harz auf Vinylpolymerbasis, partiell chemisch aneinander gebunden sind. Das Verbundharz kann aus zwei oder mehr Harzen als Ausgangsmaterialien, aus einer Harzart und Ausgangsmonomermaterialien für das andere Harz oder auch aus einem Gemisch der Ausgangsmonomermaterialien für zwei oder mehr Harze erhalten werden. Um ein Verbundharz auf effiziente Art und Weise zu erhalten, sind jene bevorzugt, die aus einem Gemisch der Ausgangsmonomermaterialien für zwei oder mehr Harze erhalten werden.
Das Ausgangsmonomermaterial für den Polyester ist nicht besonders eingeschränkt und es können eine bekannte Alkoholkomponente und eine bekannte Carbonsäurekomponente, wie z. B. Carbonsäuren, Säureanhydride davon und Ester davon verwendet werden.
Die Alkoholkomponente umfasst vorzugsweise eine Verbindung der Formel (I):
wobei RO ein Alkylenoxid ist; R ein Alkylenrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist; x und y positive ganze Zahlen sind, die die mittlere Molzahl an addiertem Alkylenoxid darstellt, wobei die Summe von x und y 1 bis 16 und vorzugsweise 1,5 bis 5 beträgt.
Die Verbindung der Formel (I) schließt ein Alkylen(2 oder 3 Kohlenstoffatome)oxid(mittlere Molanzahl: 1 bis 16)addukt von Bisphenol A, wie z. B. Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, und dergleichen ein. Darüber hinaus schließen andere Alkoholkomponenten Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerol, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, hydriertes Bisphenol A, Sorbitol oder ein Alkylen(2 bis 4 Kohlenstoffatome)oxid(mittlere Molanzahl: 1 bis 16)addukt davon und dergleichen ein und die Alkoholkomponente umfasst vorzugsweise eine oder mehrere dieser Verbindungen.
Die Verbindung der Formel (I) ist vorzugsweise in einer Menge von 5 Mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 50 Mol-% oder mehr und sogar noch stärker bevorzugt im Wesentlichen 100 Mol-% der Alkoholkomponente enthalten.
Außerdem schließt die Carbonsäurekomponente Dicarbonsäuren, wie z. B. Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Adipinsäure und Bernsteinsäure; eine substituierte Bernsteinsäure, deren Substituent ein Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlen stoffatomen oder ein Alkylenrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wie z. B. Dodecenylbernsteinsäure oder Octenylbernsteinsäure; Tricarbonsäuren oder höhere Polycarbonsäuren, wie z. B. Trimellithsäure und Pyromellithsäure; Säureanhydride davon; C_1-8-Alkylester davon und dergleichen ein.
Der Polyester kann z. B. durch Polykondensieren der Alkoholkomponente und der Carbonsäurekomponente in einer Inertgasatmosphäre bei einer Temperatur von 180 bis 250 °C, falls erforderlich unter Verwendung eines Veresterungskatalysators, erhalten werden.
Der Polyester weist im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit und die Fixierfähigkeit vorzugsweise einen Erweichungspunkt von 90 bis 170 °C und stärker bevorzugt 100 bis 165 °C auf.
Wenn der erfindungsgemäße Toner als positiv aufladbarer Toner verwendet wird, weist der Polyester vorzugsweise eine Säurezahl von 0,5 bis 15 mg KOH/g, stärker bevorzugt 1 bis 12 mg KOH/g und noch stärker bevorzugt 1,5 bis 10 mg KOH/g auf.
Wenn der erfindungsgemäße Toner als negativ aufladbarer Toner verwendet wird, weist der Polyester vorzugsweise eine Säurezahl von 5 bis 40 mg KOH/g, stärker bevorzugt 10 bis 35 mg KOH/g und noch stärker bevorzugt 15 bis 30 mg KOH/g auf.
Als farbgebender Stoff, welcher als farbgebender Stoff für einen Toner verwendet werden kann, können ein Farbstoff, ein Pigment oder dergleichen verwendet werden. Der farbgebende Stoff schließt Ruße, Phthalocyaninblau, Permanentbraun FG, Brillantechtscharlach, Pigmentgrün B, Rhodamin B Base, Lösungsmittelrot 49, Lösungsmittelrot 146, Lösungsmittelblau 35, Chinacridon, Carmin 6B, Disazogelb und dergleichen ein. Diese farbgebenden Stoffe können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Toner kann es sich entweder um Schwarztoner oder Farbtoner handeln. Der farbgebende Stoff ist vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 3 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten.
Ferner können die Toner der Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung ein passendes Additiv enthalten, wie z. B. ein Ladungssteuermittel, ein Trennmittel, ein Mittel zur Modifizierung der elektrischen Leitfähigkeit, einen Extender, einen verstärkenden Füllstoff, wie z. B. einen Faserstoff, ein Antioxidationsmittel, ein Alterungsschutzmittel oder ein magnetisches Material.
Das Ladungssteuermittel schließt ein positiv aufladbares Ladungssteuermittel, wie z. B. einen Nigrosinfarbstoff, einen Farbstoff auf Triphenylmethan-Basis, der ein tertiäres Amin als Seitenkette enthält, eine quartäre Ammoniumsalzverbindung, ein Polyaminharz und ein Imidazolderivat; und ein negativ aufladbares Ladungssteuermittel, wie z. B. einen metallhaltigen Azofarbstoff, einen Kupferphthalocyaninfarbstoff, einen Metallkomplex eines Alkylderivats der Salicylsäure und einen Borkomplex der Benzilsäure, ein. Das Ladungssteuermittel ist vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 0,5 bis 2 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten.
Das Trennmittel schließt einen aliphatischen Kohlenwasserstoffwachs, wie z. B. ein Polypropylen niederen Molekulargewichts, ein Polyethylen niederen Molekulargewichts, ein Polypropylen-Polyethylen-Copolymer niederen Molekulargewichts, mikrokristallines Wachs, Paraffinwachs, Fischer-Tropsch-Wachs und dergleichen und Oxide davon; ein Esterwachs, wie z. B. Carnaubawachs, Montanwachs, Sazole-Wachs, desoxidierte Wachse davon und dergleichen; Fettsäureamide; Fettsäuren; höhere Alkohole; Metallsalze von Fettsäuren; und dergleichen ein. Von diesen sind das aliphatische Kohlenwasserstoffwachs und das Esterwachs im Hinblick auf das Trennvermögen und die Stabilität bevorzugt, das Esterwachs stärker bevorzugt und das Carnaubawachs noch stärker bevorzugt im Hinblick auf die Fixierfähigkeit. Diese Trennmittel können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehr Arten enthalten sein. Das Trennmittel ist vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 1 bis 5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, enthalten.
Der erfindungsgemäße Toner kann nach einem bekannten Verfahren hergestellt werden, wie z. B. einem Knet-Pulverisierungsverfahren, einem Sprüh-Trocknungsverfahren oder einem Polymerisationsverfahren. Ein pulverisierter Toner, der nach dem Knet-Pulverisierungsverfahren erhältlich ist, ist bevorzugt, da das Harzbindemittel eine ausgezeichnete Pulverisierbarkeit aufweist. Gemäß dem Verfahren der Knet-Pulverisierung können die Stammtonerteilchen der Ausführungsform 1 oder der Ausführungsform 2 beispielsweise erhalten werden, in dem ein Harzbindemittel, ein farbgebender Stoff, je nach Bedarf verschiedene Additive und dergleichen, sowie die feinen Pulver des Fluorharzes in Ausführungsform 1 mit einem Mischer, wie z. B. einem Henschel-Mischer oder einer Kugelmühle, gemischt werden, danach mit einem geschlossenen Kneter, einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder oder dergleichen schmelzgeknetet werden, wobei es in der Ausführungsform 1 an diesem Punkt bevorzugt ist, eine Knettemperatur einzustellen, die niedriger als der Erweichungspunkt des Harzbindemittels ist, wodurch die feinen Pulver des Fluorharzes entsprechend dispergiert werden können, das Produkt gekühlt wird, danach mit einer Hammermühle oder dergleichen grob pulverisiert wird, im Weiteren mit einer Feinmahleinrichtung, die einen Strahlstrom einsetzt, oder einer mechanischen Mahleinrichtung fein pulverisiert wird und das Produkt mit einem Klassierer, der einen Kreiselstrom einsetzt, oder einem Klassierer, der den Coanda-Effekt nutzt, auf eine vorgegebene Teilchengröße klassiert wird.
Ferner wird den Stammtonerteilchen, die wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, das externe Additiv zugegeben und in Ausführungsform 2 wird das externe Additiv, das die feinen Pulver des Fluorharzes enthält, den Stammtonerteilchen, die wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, zugegeben. Vorzugsweise erfolgt die externe Zugabe des externen Additivs zu den Stammtonerteilchen nach dem Trockenmischverfahren unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmischers, wie z. B. eines Henschel-Mischers oder eines Super-Mischers, eines V-Mischers oder dergleichen. Wenn in der Ausführungsform 2 die feinen Pulver des Fluorharzes und das externe Additiv neben den feinen Pulvern des Fluorharzes zusammen verwendet werden, können die feinen Pulver des Fluorharzes und das externe Additiv neben den feinen Pulvern des Fluorharzes (nachstehend auch als „anderes externes Additiv" bezeichnet) zudem gleichzeitig oder getrennt dazugegeben werden. Selbst wenn das andere Additiv in gewissem Umfang eingebettet wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die feinen Pulver des Fluorharzes von den Stammtonerteilchen ablösen, die triboelektrische Aufladbarkeit und die Fließfähigkeit werden nicht beeinträchtigt, auch die Filmbildung wird verhindert und die Tonerdichte und die Bilddichte werden konstant gehalten. Deshalb werden die feinen Pulver des Fluorharzes und das andere externe Additiv vorzugsweise gleichzeitig zugegeben. Konkret heißt das, wenn die feinen Pulver des Fluorharzes und die feinen anorganischen Teilchen A und B zusammen verwendet werden, erfolgt die externe Zugabe der feinen Pulver des Fluorharzes und der feinen anorganischen Teilchen A zu den Stammtoner teilchen (erster Schritt) vorzugsweise gleichzeitig und danach werden noch die feinen anorganischen Teilchen B extern dazugegeben (zweiter Schritt), da die feinen Pulver des Fluorharzes und die feinen anorganischen Teilchen dadurch fester an den Stammtonerteilchen haften. Wenn die feinen anorganischen Teilchen A und B in der Ausführungsform 1 zusammen verwendet werden, ist es auch bevorzugt, den Schritt der externen Zugabe der feinen anorganischen Teilchen A zu den Stammtonerteilchen auszuführen und danach den Schritt der externen Zugabe der feinen anorganischen Teilchen B zu den Stammtonerteilchen wie vorstehend beschrieben auszuführen.
Der erfindungsgemäße Toner weist im Hinblick auf eine leichte Handhabung der feinen Teilchen vorzugsweise einen Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) von 5 bis 12,5 μm und stärker bevorzugt 6 bis 10 μm auf. Der hier verwendete Begriff „Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀)" bezeichnet eine Teilchengröße, bei der die kumulative Häufigkeit der Volumina, berechnet auf der Basis einer Volumenfraktion, ausgehend von den geringeren Teilchengrößen, 50 % beträgt.
Da der erfindungsgemäße Toner ein ausgezeichnetes fixiertes Bild sichert und auch beim Dauerdrucken mit einem niedrigen Druckverhältnis eine ausgezeichnete Wirkung auf die Fixierfähigkeit zeigt, kann er als Toner für eine kontaktfreie Fixierung passend verwendet werden. Außerdem kann der erfindungsgemäße Toner, so wie er ist, als Toner für die Einkomponenten-Entwicklung oder, gemischt mit einem Träger, als Zweikomponenten-Entwickler verwendet werden.
Daher stellt die vorliegende Erfindung auch einen Zweikomponenten-Entwickler bereit, der den vorstehend erwähnten Toner und einen Träger enthält.
Bei dem erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Entwickler wird vorausgesetzt, dass die feinen Pulver eines bestimmten Fluorharzes, vorzugsweise Polytetrafluorethylen, einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als die anderen Fluorharze, wie z. B. Poly(vinylidenfluorid), so dass nicht nur die feinen Pulver eines bestimmten Fluorharzes, die zu einem Träger gewandert sind, nicht als Schmelze anhaften und eine Verringerung der triboelektrischen Ladungen verhindert werden kann, sondern dass das Polytetrafluorethylen, auch wenn die genauen Gründe dafür unbekannt sind, außerdem die Freisetzung des Siliciumdioxids und die Wanderung des Siliciumdioxids zum Träger verringert, wodurch eine Verringerung der triboelektrischen Aufladbarkeit des Toners und der Fließfähigkeit des Entwicklers verhindert wird.
In der vorliegenden Erfindung wird im Hinblick auf die Eigenschaften der fixierten Bilder als Träger vorzugsweise ein Träger mit einer geringen Sättigungsmagnetisierung, welcher eine weiche magnetische Bürste bildet, verwendet. Der Träger weist vorzugsweise eine Sättigungsmagnetisierung von 40 bis 100 Am²/kg und stärker bevorzugt 50 bis 90 Am²/kg auf. Die Sättigungsmagnetisierung beträgt im Hinblick auf die Einstellung der Härte der magnetischen Bürste und die Beibehaltung der Farbtonreproduzierfähigkeit 100 Am²/kg oder weniger und im Hinblick auf die Verhinderung der Haftung am Träger und der Tonerstreuung vorzugsweise 40 Am²/kg oder mehr.
Als Kernmaterial für den Träger kann ohne besondere Einschränkung ein Kernmaterial aus allen bekannten Materialien verwendet werden. Das Kernmaterial schließt beispielsweise ferromagnetische Metalle, wie z. B. Eisen, Kobalt und Nickel; Legierungen und Verbindungen, wie z. B. Magnetit, Hematit, Ferrit, Ferrit auf Kupfer-Zink-Magnesium-Basis, Ferrit auf Mangan-Basis und Ferrit auf Magnesium-Basis; Glaskügelchen und dergleichen ein. Von diesen sind Magnetit, Ferrit, Ferrit auf Kupfer-Zink-Magnesium-Basis und Ferrit auf Mangan-Basis bevorzugt.
Die Oberfläche des Trägers kann im Hinblick auf die Verhinderung der triboelektrischen Aufladbarkeit von gebrauchtem Toner (eng. toner spent) mit einem Harz beschichtet sein. Das Harz zum Beschichten der Oberfläche eines Trägers variiert in Abhängigkeit von den Materialien für den Toner. Das Harz schließt beispielsweise ein Fluorharz, wie z. B. Polytetrafluorethylen, ein Monochlortrifluorethylenpolymer, Poly(vinylidenfluorid), ein Silikonharz, wie z. B. Polydimethylsiloxan, einen Polyester, ein Styrolharz, ein Acrylharz, Polyamid, Polyvinylbutyral, ein Aminoacrylatharz und dergleichen ein. Diese Harze können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehr Arten verwendet werden. Das Verfahren zum Beschichten des Kernmaterials mit dem Harz ist nicht besonders eingeschränkt. Das Verfahren zum Beschichten des Kernmaterials mit dem Harz schließt z. B. ein Verfahren, das als Schritte das Auflösen oder Suspendieren eines Beschichtungsmaterials, wie z. B. eines Harzes, in einem Lösungsmittel und das Aufbringen der erhaltenen Lösung oder Suspension auf das Kernmaterial, um das Harz daran anhaften zu lassen, umfasst; ein Verfahren, das als Schritt das einfache Mischen des Kernmaterials und des Harzes, die in Pulverform vorliegen; und dergleichen ein.
In dem erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Entwickler, der durch Mischen des Toners mit dem Träger erhältlich ist, ist der Toner vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen und stärker bevorzugt 2 bis 8 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Trägers, enthalten.
Der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler kann beim Dauerdrucken mit einem niedrigen Druckverhältnis eine ausgezeichnete Bildqualität sichern, auch im Falle des Zweikomponenten-Entwicklungsverfahrens, das als Schritt das kontinuierliche Bewegen des Toners beinhaltet. Deshalb kann der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler auch in einem Verfahren zur Herstellung fixierter Bilder, das eine Entwicklungsvorrichtung mit einem organischen Photoleiter und eine Schnellentwicklungsvorrichtung mit einer linearen Geschwindigkeit von 370 mm/s oder mehr einsetzt, bei der Dauerhaftigkeit, wie z. B. die Verhinderung der Filmbildung auf dem Photoleiter, erforderlich ist, geeignet verwendet werden.
Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler für alle Fixierungssysteme, d. h. ein Kontaktfixierungssystem und ein kontaktloses Fixierungssystem, verwendet werden. Der erfindungsgemäße Zweikomponenten-Entwickler wird in einer Bilderzeugungsvorrichtung mit kontaktloser Fixierung, bei der die ausgezeichnetere Fixierfähigkeit erforderlich ist, wie z. B. einer Fixiervorrichtung mit Ofenfixierungs-, Flashfixierungs- oder Bandfixierungssystem, verwendet, wodurch sich die Wirkungen der vorliegenden Erfindung deutlicher zeigen. Deshalb stellt die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung fixierter Bilder bereit, das als Schritt das Anwenden des erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Entwicklers auf einer Bilderzeugungsvorrichtung mit kontaktloser Fixierung umfasst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung fixierter Bilder können die fixierten Bilder durch bekannte Schritte erhalten werden, außer dass das Verfahren im Fixierungsschritt, wo ein übertragenes Tonerbild fixiert wird, eine Besonderheit aufweist. Die Schritte in dem Verfahren zur Herstellung fixierter Bilder schließen neben dem Fixierungsschritt z. B. die Schritte des Erzeugens eines elektrostatischen Latentbildes auf der Oberfläche eines Photoleiters (Aufladungs- und Belichtungsschritt); des Entwickelns des elektrostatischen Latentbildes (Entwicklungsschritt); des Übertragens des entwickelten Tonerbildes auf ein Bildtragendes Material, wie z. B. Papier (Übertragungsschritt), des Entfernens des auf dem Entwicklungselement, wie z. B. einer Photoleitertrommel, verbleibenden Toners (Reinigungsschritt); und dergleichen ein.
BEISPIELE
Durch die folgenden Beispiele werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben und veranschaulicht. Die Beispiele dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sind nicht als Einschränkungen der vorliegenden Erfindung auszulegen.
[Erweichungspunkt des Harzes]
Der Erweichungspunkt bezeichnet eine Temperatur, bei welcher eine Hälfte der Probenmenge ausfließt, wenn die Abwärtsbewegung eines Kolbens gegen die Temperatur aufgetragen wird, was unter Verwendung eines Fließprüfgerätes (Kapillarrheometer "CFT-500D", im Handel erhältlich von der Shimadzu Corporation), in welchem 1 g Probe durch eine Düse mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 1 mm extrudiert wird, während die Probe so erwärmt wird, dass die Temperatur mit einer Rate von 6 °C/min ansteigt, und durch den Kolben eine Last von 1,96 MPa darauf ausgeübt wird, gemessen wird.
[Glasübergangstemperatur des Harzes]
Als Glasübergangstemperatur wird die Temperatur bezeichnet, bei der die Verlängerung der Basislinie bei oder unterhalb der Temperatur des maximalen endothermen Peaks die Tangentiallinie schneidet, die den maximalen Anstieg zwischen dem Beginn und der Spitze des Peaks zeigt, welcher unter Verwendung eines Differential-Scanning-Calorimeters („DSC 210", im Handel erhältlich von der Seiko Instruments Inc.) bestimmt wird, indem die Temperatur auf 200 °C gesteigert wird, die Probe mit einer Kühlrate von 10 °C/min von dieser Temperatur auf 0 °C abgekühlt wird und danach die Temperatur der Probe mit einer Heizrate von 10 °C/min gesteigert wird.
[Säurezahl des Harzes]
Die Säurezahl wird durch ein Verfahren gemäß JIS K0070 bestimmt, außer dass als Lösungsmittel bei der Messung anstelle eines Lösungsmittelgemisches aus Ethanol und Ether, wie es gemäß JIS K0070 vorgeschrieben ist, ein Lösungsmittelgemisch aus Aceton und Toluol (Volumenverhältnis = 1:1) verwendet wird.
[Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) der Stammtonerteilchen und des Toners]

Messapparatur: Coulter Multisizer II (im Handel erhältlich von Beckman Coulter K.K.)
Aperturdurchmesser: 50 μm
Analysesoftware: Coulter Multisizer AccuComp Version 1.19 (im Handel erhältlich von Beckman Coulter K.K.)
Elektrolytlösung: „Isotone II" (im Handel erhältlich von Beckman Coulter K.K.)
Dispersion: „EMULGEN 109P" (im Handel erhältlich von der Kao Corporation, Polyoxyethylenlaurylether, HLB: 13,6) wird so in der vorstehenden Elektrolytlösung gelöst, dass eine Konzentration von 5 Gew.-% erhalten wird, wodurch eine Dispersion erhalten wird.
Dispersionsbedingungen: 10 mg einer Prüfprobe werden zu 5 ml der vorstehenden Dispersion gegeben und das erhaltene Gemisch wird in einem Ultraschalldispergierer 1 min dispergiert. Danach werden der Dispersion 25 ml der Elektrolytlösung zugesetzt und das erhaltene Gemisch wird noch 1 min in dem Ultraschalldispergierer dispergiert, um eine Probendispersion zu erhalten.
Messbedingungen: Durch Zugabe von 100 ml der vorstehenden Elektrolytlösung zu der vorstehenden Probendispersion wird die vorstehende Probendispersion auf eine Konzentration eingestellt, bei welcher die Teilchengröße von 30.000 Teilchen in 20 s bestimmt werden kann. Danach werden die Teilchengrößen von 30.000 Teilchen bestimmt, um aus der Teilchengrößenverteilung den Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) zu erhalten.

[Mittlere Teilchengröße der feinen anorganischen Teilchen]
Als mittlere Teilchengröße wird das Zahlenmittel der Teilchengröße bezeichnet und es wird nach folgender Formel berechnet: Zahlenmittel der Teilchengröße (nm) = 6/(ρ × Spezifische Oberfläche (m2/g)) × 1000wobei ρ die relative Dichte der feinen anorganischen Teilchen ist, und die relative Dichte von Siliciumdioxid 2,3 beträgt. Die spezifische Oberfläche ist die spezifische Oberfläche nach BET, die durch das Stickstoff-Adsorptionsverfahren erhalten wird. Im Falle der hydrophob behandelten feinen anorganischen Teilchen wird die spezifische Oberfläche der ursprünglichen feinen anorganischen Teilchen vor der hydrophoben Behandlung verwendet.
Unter der Annahme, dass die feinen anorganischen Teilchen Kugeln mit einer Teilchengröße R sind, kann die vorstehende Formel mit den folgenden Formeln erhalten werden: Spezifische Oberfläche nach BET = S × (1/m)m (Gewicht der Teilchen) = 4/3 × π × (R/2)³ × Relative Dichte
S (Oberfläche) = 4π(R/2)²
[Mittlere Teilchengröße der feinen Pulver des Fluorharzes]
Als mittlere Teilchengröße wird das Zahlenmittel der Teilchengröße bezeichnet.
Für das Zahlenmittel der Teilchengröße werden mit einem Rasterelektronenmikroskop bei einer für Abbildung geeigneten 5000- bis 50.000-fachen Vergrößerung die Teilchengrößen (ein Mittelwert aus der Hauptachse und der Nebenachse) von 100 Teilchen bestimmt und der Mittelwert daraus wird als mittlere Teilchengröße der feinen Harzpulver definiert.
[Beschichtungsverhältnis des externen Additivs]
Das Beschichtungsverhältnis wird durch folgende Formel berechnet: Beschichtungsverhältnis (%) = √3/2π × (D·ρt)/(d·ρs) × C × 100wobei D der Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) der Stammtonerteilchen (μm) ist; d die mittlere Teilchengröße des externen Additivs (μm) ist; ρt die relative Dichte der Stammtonerteilchen ist; ρs die relative Dichte des externen Additivs ist (Siliciumdioxid: 2,3, Polytetrafluorethylen: 2,1); und C das Gewichtsverhältnis der Stammtonerteilchen zu dem externen Additiv, d. h. externes Additiv/Stammtonerteilchen, ist.
[Sättigungsmagnetisierung des Trägers]

(1) Ein Träger wird unter leichtem Klopfen in eine Kunststoffhülse mit Deckel gefüllt, wobei der Behälter einen Außendurchmesser von 7 mm (einen Innendurchmesser von 6 mm) und eine Höhe von 5 mm aufweist. Die Masse des Trägers wird aus der Differenz des Gewichtes der Kunststoffhülse und des Gewichtes der mit dem Träger gefüllten Kunststoffhülse bestimmt.
(2) Die mit dem Träger gefüllte Kunststoffhülse wird in den Probenhalter eines Gerätes zur Messung der magnetischen Eigenschaft „BHV-50H" (V. S. Magnetometer), im Handel erhältlich von der Riken Denshi Co., Ltd., eingesetzt. Die Sättigungsmagnetisierung wird durch Anlegen eines Magnetfeldes von 79,6 kA/m bestimmt, wobei die Kunststoffhülse unter Verwendung der Vibrationsfunktion geschüttelt wird. Aus dem erhaltenen Wert wird die Sättigungsmagnetisierung pro Masseeinheit berechnet, wobei die Masse des eingefüllten Trägers berücksichtigt wird.

Harzherstellungsbeispiel 1
Die Mengen von 1050 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 355 g Fumarsäure, 1 g Hydrochinon (Polymerisationsinhibitor) und 1,4 g Dibutylzinnoxid (Veresterungskatalysator) wurden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 210 °C 5 h unter Atmosphärendruck umgesetzt. Danach wurden die Bestandteile bei 210 °C unter vermindertem Druck weiter umgesetzt, wodurch ein Harz A erhalten wurde. Das Harz A wies einen Erweichungspunkt von 102,0 °C, eine Säurezahl von 19,8 mg KOH/g und einen Glasübergangspunkt von 58,0 °C auf.
Harzherstellungsbeispiel 2
Die Mengen von 830 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 320 g Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 233 g Terephthalsäure, 245 g Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, 140 g Trimellithsäureanhydrid und 4 g Dibutylzinnoxid (Veresterungskatalysator) wurden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 230 °C 8 h unter Atmosphärendruck umgesetzt. Danach wurden die Bestandteile weiter unter vermindertem Druck umgesetzt, wodurch ein Harz B erhalten wurde. Das Harz B wies einen Erweichungspunkt von 138,5 °C, eine Säurezahl von 25,8 mg KOH/g und einen Glasübergangspunkt von 65,8 °C auf.
Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
Die Mengen von 80 Gewichtsteilen des Harzes A und 20 Gewichtsteilen des Harzes B als Harzbindemittel, 6 Gewichtsteilen des Rußes „MOGUL-L" (im Handel erhältlich von der Cabot Corporation) als farbgebender Stoff, 1 Gewichtsteil „BONTRON S-34" (im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.) und 0,15 Gewichtsteilen „BONTRON NO-7" (im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.) als Ladungssteuermittel und 2 Gewichtsteilen „Carnauba Wachs C1" (im Handel erhältlich von Kato Yoko), sowie die in Tabelle 1 dargestellte Menge an Polytetrafluorethylen „KTL-500F" (im Handel erhältlich von Kitamura Ltd.) wurden mit einem Henschel-Mischer gemischt. Danach wurde das Gemisch bei einer Temperatur 90 °C mit einem Doppelschnecken-Extruder, „PCM-45" (im Handel erhältlich von der Ikegai Corporation), schmelzgeknetet, mit einem Trommelflaker abgekühlt und dann mit einer Schneidmühle grob pulverisiert. Danach wurde das grob pulverisierte Produkt mit einer Strahlmühle fein pulverisiert und mit einem Rotationsstromklassierer klassiert, wodurch Stammtonerteilchen mit einem Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) von 8,5 μm erhalten wurden.
Ein hydrophobes Siliciumdioxid „NAX50" (im Handel erhältlich von Nippon Aerosil) wurde, wie in Tabelle 1 dargestellt, zu 100 Gewichtsteilen der erhaltenen Stammtonerteilchen zugegeben und das Gemisch wurde mit einem Henschel-Mischer 240 s gemischt. Danach wurde ein hydrophobes Siliciumdioxid „R-972" (im Handel erhältlich von Nippon Aerosil), wie in Tabelle 1 dargestellt, hinzugefügt und das Gemisch wurde mit einem Henschel-Mischer 240 s gemischt. Danach wurde das Gemisch durch ein Drahtgewebe mit einer Sieblochung von 100 μm gesiebt, wodurch ein negativ aufladbarer Toner erhalten wurde.
Prüfbeispiel 1 [Fixierfähigkeit]
Die Mengen von 6 Gewichtsteilen eines Toners und 100 Gewichtsteilen eines Ferritträgers (mittlere Teilchengröße: 65 μm, Sättigungsmagnetisierung: 69 Am²/kg) wurden in einen „Variostream 900", im Handel erhältlich von der Océ Printing Systems GmbH, geladen und im Dauerdruck wurden 50.000 Blätter mit einem Druckverhältnis von 9 % gedruckt. Die Bilddichte der erhaltenen fixierten Bilder wurde mit einem Bilddichte-Messgerät „SPM-50" (im Handel erhältlich von der Gretag Macbeth AG) bestimmt und eine fixierte Bildprobe, die eine Bilddichte von 1,9 bis 2,1 aufwies, ausgewählt. Mit den gesammelten Proben wurden ein Bandabzugstest und ein Papierreibetest durchgeführt, um die Fixierfähigkeit zu bewerten. Bei dem Bandabzugstest wurden die Bilddichten der Bildprobe vor und nach dem Aufkleben eines Klebebandes bestimmt und das Bandabzugs-Rückstandsverhältnis (tage peeling residual ratio) gemäß folgender Formel erhalten: Bandabzugs-Rückstandsverhältnis (%) = Bilddichte nach dem Abziehen des Bandes/Bilddichte vor dem Aufkleben des Bandes × 100
Außerdem wurde bei einem Papierreibetest 10 mal mit einem weißen Papier über den fixierten Bildteil der vorstehenden fixierten Bildprobe gerieben und die auf dem weißen Papier haftende Abfärbung mit einem „X-Rite MODEL939" (im Handel erhältlich von X-Rite) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist zu ersehen, dass die Toner der Beispiele 1 bis 4 das Bandabzugs-Rückstandsverhältnis nicht entscheidend verringern, selbst wenn die Mengen der feinen Pulver des Fluorharzes erhöht werden, und die Abfärbung beim Reiben mit Papier enorm verringern, so dass diese Toner im Vergleich zu den Tonern der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 eine ausgezeichnete Fixierbarkeit aufweisen. Außerdem verursachen Vergleichsbeispiel 2, das die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,4 Gewichtsteilen enthält, Vergleichsbeispiel 3, das die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,7 Gewichtsteilen enthält und Vergleichsbeispiel 4, das die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 2 Gewichtsteilen enthält, eine starke Abfärbung beim Reiben mit Papier, so dass diese Toner in der Fixierbarkeit unterlegen sind. Aus der Betrachtung des Vorstehenden wird deutlich, dass ein Toner, dem die feinen Pulver des Fluorharzes intern in einer Menge von 4 bis 10 Gewichtsteilen zugegeben werden, eine ausgezeichnete Fixierfähigkeit aufweist.
Beispiele 5 bis 28 und Vergleichsbeispiele 5 bis 10
Die Mengen von 80 Gewichtsteilen des Harzes A und 20 Gewichtsteilen des Harzes B als Harzbindemittel, 6 Gewichtsteilen des Rußes „MOGUL-L" (im Handel erhältlich von der Cabot Corporation) als farbgebender Stoff, 1 Gewichtsteil „BONTRON S-34" (im Handel erhältlich von der Orient Chemical Co., Ltd.) als Ladungssteuermittel und 2 Gewichtsteilen eines Polyolefinwachses „Hi-Wax NP-105" (im Handel erhältlich von der Mitsui Chemical Inc.) wurden mit einem Henschel-Mischer gemischt. Danach wurde das Gemisch mit einem Doppelschnecken-Extruder, „PCM-45" (im Handel erhältlich von der Ikegai Corporation), schmelzgeknetet, mit einem Trommelflaker abgekühlt und dann mit einer Schneidmühle grob pulverisiert. Danach wurde das grob pulverisierte Produkt mit einer Strahlmühle fein pulverisiert und mit einem Rotationsstromklassierer klassiert, wodurch Stammtonerteilchen „Toner A" (relative Dichte 1,2) mit einem Volumenmedian der Teilchengröße (D₅₀) von 8,5 μm erhalten wurden.
Zusätzlich wurden die gleichen Verfahrenschritte, wie sie vorstehend beschrieben sind, ausgeführt, außer dass 2 Gewichtsteile „Carnauba Wachs C1" (im Handel erhältlich von Kato Yoko) anstelle von 2 Gewichtsteilen des Polyolefinwachses „Hi-Wax NP-105" verwendet wurden, wodurch Stammtonerteilchen „Toner B" (relative Dichte 1,2) mit einem Volumenmedien der Teilchengröße (D₅₀) von 8,5 μm erhalten wurden.
Ein hydrophobes Siliciumdioxid „NAX50" (im Handel erhältlich von Nippon Aerosil) und Polytetrafluorethylen „KTL-500F" (im Handel erhältlich von KITAMURA LIMITED) wurden, wie in Tabelle 2 dargestellt, gleichzeitig zu 100 Gewichtsteilen der erhaltenen Stammtonerteilchen zugegeben und das Gemisch wurde mit einem Henschel-Mischer 240 s gemischt. Danach wurde ein hydrophobes Siliciumdioxid „R-972" (im Handel erhältlich von Nippon Aerosil), wie in Tabelle 2 dargestellt, hinzugefügt und das Gemisch wurde mit einem Henschel-Mischer 240 s gemischt. Danach wurde das Gemisch durch ein Drahtgewebe mit einer Sieblochung von 100 μm gesiebt, wodurch ein negativ aufladbarer Toner erhalten wurde. Um die Toner der Beispiele 25–28 herzustellen, wurde das Polytetrafluorethylen „KTL-500F" den Stammtonerteilchen zugegeben, ohne ein hydrophobes Siliciumdioxid „NAX50" zuzugeben, und danach wurde ein hydrophobes Siliciumdioxid „R-972" dazugegeben.
Prüfbeispiel 2 [Fixierfähigkeit]
Die Mengen von 6 Gewichtsteilen des erhaltenen Toners und 100 Gewichtsteilen eines Ferritträgers (mittlere Teilchengröße: 65 μm, Sättigungsmagnetisierung: 69 Am²/kg) wurden in einen „Variostream 900", erhältlich von der Océ Printing Systems GmbH, geladen und im Dauerdruck wurden 50.000 Blätter mit einem Druckverhältnis von 9 % gedruckt. Ein Bandabzugstest und ein Papierreibetest wurden auf die gleiche Art und Weise wie in Prüfbeispiel 1 ausgeführt, um die Fixierfähigkeit zu bewerten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Prüfbeispiel 3 [Dauerhaftigkeit]

Die Mengen von 6 Gewichtsteilen des erhaltenen Toners und 100 Gewichtsteilen eines Ferritträgers (mittlere Teilchengröße: 65 μm, Sättigungsmagnetisierung: 69 Am²/kg) wurden in einen „Variostream 900", erhältlich von der Océ Printing Systems GmbH, geladen, und im Dauerdruck 2 h lang fixierte Bilder mit einem Druckverhältnis von 9 % gedruckt. Danach wurden im Dauerdruck 8 h lang fixierte Bilder mit einem Druckverhältnis von 0,15 % gedruckt und der Drucker notabgeschaltet. Um die Dauerhaftigkeit zu bewerten, wurden die Tonermenge auf dem Photoleiter (To) (g) und die Tonermenge auf dem Papier (Tp) (g) ausgewogen und der durch Tp/To×100 erhaltene Wert als Übertragungseffizienz (%) definiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2

		Externes Additiv¹⁾ (Gewichtsteile)			Gesamtbeschichtungsverhältnis des ext. Add. (%)
	Stammtonerteilchen	Siliciumdioxid		feine Fluorharzpulver		Fixierfähigkeit		Dauerhaftigkeit
	Stammtonerteilchen	R-972	NAX50	KTL-500F		Bandabzugs Rückstandsverhältnis (%)	Abfärbg. beim Reiben mit Papier (%)	Übertragungseffizienz (%)
Bsp. 5	A	0.9	4.0	0.3	142.17	45	6	-²⁾
Bsp. 6	A	0.9	4.0	0.4	142.44	44	2	88
Bsp. 7	A	0.9	4.0	0.5	142.71	44	1.5	86
Bsp. 8	A	0.9	4.0	0.7	143.25	45	1.5	-
Bsp. 9	A	0.9	4.0	1.0	144.05	44	1.5	-
Bsp. 10	B	0.9	4.0	0.3	142.17	83	6	-
Bsp. 11	B	0.9	4.0	0.4	142.44	85	2	83
Bsp. 12	B	0.9	4.0	0.5	142.71	85	1.5	82
Bsp. 13	B	0.9	4.0	0.7	143.25	83	1.5	-
Bsp. 14	B	0.9	4.0	1.0	144.05	84	1.5	-
Bsp. 15	A	0.9	1.0	0.3	75.46	96	6.5	-
Bsp. 16	A	0.9	1.0	0.4	75.73	95	2	65
Bsp. 17	A	0.9	1.0	0.5	76.00	95	1.5	67
Bsp. 18	A	0.9	1.0	0.7	76.53	95	1.5	-
Bsp. 19	A	0.9	1.0	1.0	77.34	94	1.5	-
Bsp. 20	B	0.9	1.0	0.3	75.46	100	6	-
Bsp. 21	B	0.9	1.0	0.4	75.73	100	2.5	62
Bsp. 22	B	0.9	1.0	0.5	76.00	100	1.5	62
Bsp. 23	B	0.9	1.0	0.7	76.53	99	1.5	-
Bsp. 24	B	0.9	1.0	1.0	77.34	99	1.5	-
Bsp. 25	A	0.9	0.0	0.4	53.49	51	2.5	41
Bsp. 26	A	0.9	0.0	0.5	53.76	50	2	43
Bsp. 27	B	0.9	0.0	0.4	53.49	100	2	36
Bsp. 28	B	0.9	0.0	0.5	53.76	100	1.5	35
Vgl.bsp. 5	A	0.9	4.0	0	141.37	43	10.5	-
Vgl.bsp. 6	A	0.9	4.0	0.1	141.64	43	10	87
Vgl.bsp. 7	A	0.9	4.0	0.2	141.91	43	8	-
Vgl.bsp. 8	B	0.9	4.0	0	141.37	84	11	-
Vgl.bsp. 9	B	0.9	4.0	0.1	141.64	84	10	82
Vgl.bsp. 10	B	0.9	4.0	0.2	141.91	86	7.5	-

Anmerkung) KTL-500F: Polytetrafluorethylen, im Handel erhältlich von KITAMURA LIMITED, mittlere Teilchengröße 500 nm
NAX50: hydrophobes Siliciumdioxid, im Handel erhältlich von Nippon Aerosil, Hexamethyldisilazan als Mittel zur hydrophoben Behandlung, mittlere Teilchengröße 55 nm
R-972: hydrophobes Siliciumdioxid, im Handel erhältlich von Nippon Aerosil, Dimethyldichlorsilan als Mittel zur hydrophoben Behandlung, mittlere Teilchengröße 21 nm
1) Die Menge des externen Additivs ist in Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen, angegeben.
2) Es wurde keine Bestimmung durchgeführt.

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist beim Vergleichen der Vergleichbeispiele 5 bis 7 mit den Beispielen 5 bis 9, in welchen die Stammtonerteilchen die Stammtonerteilchen A sind, und beim Vergleichen der Vergleichbeispiele 8 bis 10 mit den Beispielen 10 bis 14, in welchen die Stammtonerteilchen die Stammtonerteilchen B sind, ersichtlich, dass bei Verwendung beider Stammtonerteilchen die Toner der Beispiele das Bandabzugs-Rückstandsverhältnis nicht entscheidend verringern, selbst wenn die Menge der feinen Pulver des Fluorharzes, die dem Toner extern zugegebenen werden, erhöht wird, und die Abfärbung durch Reiben mit Papier enorm verringern, so dass diese Toner eine ausgezeichnete Fixierfähigkeit aufweisen. Zudem verursachen die Vergleichsbeispiele 6 und 9, die die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,1 Gewichtsteilen enthalten, und die Vergleichsbeispiele 7 und 10, die die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,2 Gewichtsteilen enthalten, eine starke Abfärbung beim Reiben mit Papier, so dass diese Toner eine schlechtere Fixierfähigkeit aufweisen. Aus der Betrachtung des Vorstehenden wird deutlich, dass ein Toner, welchem die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,3 Gewichtsteilen oder mehr extern zugegeben werden, selbst bei unterschiedlichen Zusammensetzungen der Stammtonerteilchen eine ausgezeichnete Fixierfähigkeit aufweist. Außerdem wird deutlich, dass ein Toner neben einer ausgezeichneten Fixierbarkeit auch eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit aufweist, wenn dem Toner die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,3 Gewichtsteilen oder mehr extern zugegeben werden und das Gesamtbeschichtungsverhältnis des externen Additivs 70 % oder mehr beträgt. Im Übrigen wird deutlich, dass ein Toner, bei dem das Gewichtsverhältnis von "NAX50" zu "R-972", die nicht die feinen Pulver der Fluorharzes sind, d. h. NAX50/R-972, groß ist, eine ausgezeichnetere Dauerhaftigkeit aufweist, selbst wenn es ein Toner ist, dem die feinen Pulver des Fluorharzes in einer Menge von 0,3 Gewichtsteilen oder mehr extern zugegeben werden und für welchen Stammtonerteilchen mit den gleichen Zusammensetzungen verwendet werden, (was z. B. ein Vergleich zwischen den Beispielen 6, 7 und den Beispielen 16, 17 und ein Vergleich zwischen den Beispielen 11, 12 und den Beispielen 21, 22 zeigt).
Der Toner und der Zweikomponenten-Entwickler der vorliegenden Erfindung werden z. B. zum Entwickeln eines Latentbildes, das bei der Elektrophotographie, bei elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, geeignet verwendet.
Nachdem die vorliegende Erfindung so beschrieben wurde, wird es naheliegend sein, dass es viele Möglichkeiten gibt, sie zu variieren. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung zu betrachten und alle derartigen Modifikationen, die sich für den Fachmann in naheliegender Art und Weise ergeben, sind in den Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen.

Claims

Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff umfassen, mit einem externen Additiv beschichtet sind, wobei die Stammtonerteilchen feine Pulver eines Fluorharzes mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm oder weniger in einer Menge von 4 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Harzbindemittels, umfassen.
Toner, bei welchem Stammtonerteilchen, die mindestens ein Harzbindemittel und einen farbgebenden Stoff umfassen, mit einem externen Additiv beschichtet sind, wobei das externe Additiv feine Pulver eines Fluorharzes mit einer mittleren Teilchengröße von 1 μm oder weniger in einer Menge von 0,3 bis 2 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Stammtonerteilchen, umfasst.
Toner gemäß Anspruch 2, wobei das Gesamtbeschichtungsverhältnis des externen Additivs 70 % oder mehr beträgt.
Toner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das externe Additiv feine anorganische Teilchen A mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 300 nm und feine anorganische Teilchen B mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 100 nm, welche geringer ist als die mittlere Teilchengröße der feinen anorganischen Teilchen A, umfasst.
Toner gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die feinen Pulver eines Fluorharzes Polytetrafluorethylen sind.
Zweikomponenten-Entwickler, umfassend den Toner, wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definiert, und einen Träger.
Verfahren zur Herstellung fixierter Bilder, umfassend den Schritt des Anwendens des in Anspruch 6 definierten Zweikomponenten-Entwicklers auf einer Bilderzeugungsvorrichtung mit kontaktloser Fixierung.