DE102015201670A1

DE102015201670A1 - Hyperpigmentierter magenta-toner

Info

Publication number: DE102015201670A1
Application number: DE102015201670.6A
Authority: DE
Inventors: Padam K. Angra; Samir Kumar; Christopher M. Wolfe; Brendan H. Williamson
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2015-08-06
Also published as: CN104834190A; US20150220012A1; JP2015148797A; CA2881385A1

Abstract

Ein hyperpigmentierter Magenta-Toner, der von einem Standard- oder herkömmlichen Magenta-Toner nicht zu unterscheiden ist, enthält PR122 und PR260 in einem Gewichtsverhältnis von 56:44 und kann mit einem reduziertem TMA im Vergleich zu einem herkömmlichen Magenta-Toner verwendet werden.

Description

HINTERGRUND
CMYK ist ein Farbmodell von Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Das CMYK-Modell arbeitet durch teilweises oder vollständiges Maskieren bestimmter Farben auf einem hellen oder weißen Untergrund (d. h. durch Absorbieren und Zerstreuen bestimmter Wellenlängen von Licht). So ist weiß die natürliche Farbe des Untergrunds während Schwarz aus einer vollständigen Kombination der Farben resultiert. Tiefere Schwarztöne und ungesättigte und dunkle Farben können durch Ersetzen von Schwarz durch eine Kombination aus Cyan, Magenta und/oder Gelb erzeugt werden. CMYK ist ein Beispiel eines so genannten „subtraktiven” Modells, weil die Farben einem hellen oder weißen Untergrund Helligkeit und Farben entziehen. Fotokopien oder Ausdrucke, wie z. B. ein Ausdruck auf weißem Papier sind Beispiele für Anzeigemodi, die auf einem subtraktiven Farbmodell basieren, da das Bild im Allgemeinen auf einem helleren Untergrund wie z. B. weißem Papier dargestellt wird.
Die vorherrschende Verwendung von Magenta in dem CMYK-Schema macht einen Magenta-Toner wünschenswert und notwendig.
Dennoch bestehen Einschränkungen bei der Wiedergabe bestimmter Farben und bei der Wiedergabe von Farben, die eine ähnliche Farbschattierung aufweisen. Des Weiteren können sich die Farbeigenschaften je nach z. B. Medium, das die Farbe trägt oder darstellt; Inhaltsstoffen oder zusätzlichen Bestandteilen einer Zusammensetzung, die einen Farbstoff wie ein Färbemittel, ein Pigment oder ein Lackpigment enthält; der Kompatibilität einiger Farbstoffe mit einem Herstellungsverfahren oder darin verwendeten Reagenzien; Grad der Pigmentladung; usw. verändern.
Daher ist es wünschenswert, einen hyperpigmentierten Magenta-Toner für die Verwendung z. B. in der Farbabbildung zu haben, um die vorliegenden Toner zu ergänzen und die Tonernutzung, Herstellungskosten und Druckerlaufkosten zu reduzieren.
KURZDARSTELLUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Kombination von PR122 und PR269 in einem Verhältnis von 56:44 Gewichtsprozent zum Erzeugen von hyperpigmentierten Magenta-Tonerteilchen bereit. Beim Druck auf einem DCEG-Papier (120 gsm) bei einem Tonermassenbereich (TMA) von 0,35 mg/cm², besitzt der Toner von Interesse eine Farbe mit einer Differenz unterhalb der Ebene der menschlichen Wahrnehmung, einem ΔE₂₀₀₀ von weniger als 2 in Bezug auf einen herkömmlichen Magenta-Toner mit einem Verhältnis von 50:50 von PR122:PR269, der auf die gleiche Weise auf einem DCEG 120 gsm-Papier bei einem TMA von 0,45 mg/cm² gedruckt wird.
In Ausführungsformen umfasst ein Toner von Interesse mindestens ein Harz; und die Farbstoffe bestehen aus Pigmentrot (PR) 122 und PR 269 in einem Verhältnis von 56:44 Gewichtsprozent bei einer Gesamtfarbstoffmenge von 11,8 Gew.-%, wobei ein Bild, das den Toner in einem Tonermassenbereich (TMA) von 0,35 mg / cm² verglichen mit einem Bild, das einen Magenta-Toner, bestehend aus 9 Gew.-% Gesamtpigment in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 von PR122:PR269 in einem TMA von 0,45 mg/cm² umfasst, einen ΔE2000 von weniger als etwa 2 umfasst.
In Ausführungsformen kann eine Tonerzusammensetzung von Interesse ein Toner sein, der durch ein Emulsionsaggregationsverfahren hergestellt wird, umfassend, z. B. ein Styrol- oder Acrylatpolymer- oder ein Polyesterharz. Ein Polyesterharz kann ein amorphes und wahlweise ein kristallines Harz umfassen. Mehrere amorphe Harze können verwendet werden, wie z. B. ein amorphes Harz mit geringem Molekulargewicht und ein amorphes Harz mit hohem Molekulargewicht.
Diese und andere Ausführungsformen werden bei der Entwicklung eines hyperpigmentierten Magenta-Toners erreicht, der in Farbe Standard-Magenta-Tonern entspricht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
I. Einführung
Ein Toner der vorliegenden Offenbarung ist ein Magenta-Toner, der sich z. B. für die Verwendung in einer Farbbild-Wiedergabevorrichtung eignet. Die hyperpigmentierten Magenta-Toner von Interesse stellen Farben bereit, die einem Standard-Magenta-Toner ähneln oder identisch damit sind, die aber in geringeren Mengen aufgebracht werden können.
Ein im Handel erhältlicher, herkömmlicher Standard-Magenta-Toner besteht aus Pigment Rot (PR) 269 und PR122 in einem 1:1 Gewichtsverhältnis mit einer Gesamtpigmentmenge von 9 Gew.-% des Toners.
Ein erprobter hyperpigmentierter (HY) Magenta-Toner hält dieses 1:1-Verhältnis von PR122:PR269, aber bei erhöhter Ladung von 13,05 pph des Tonergewichts, was einem 1,45-fachen der Menge von Gesamtpigment entspricht, das in dem herkömmlichen Magenta-Toner zu finden ist. Bei einer Entwicklung bei einem TMA von 0,35 mg/cm² zeigte der HY-Magenta-Toner mit dem 1,45 x der Menge von Gesamtpigment des 1:1-Verhältnisses von PR122:PR269-Pigmenten eine deutliche Farbverschiebung, die für die gewerbliche Nutzung inakzeptabel ist.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen hyperpigmentierten Magenta-Toner mit einem Gesamtpigmentwert bereit, der das 1,31-fache eines herkömmlichen Toners (enthaltend etwa 11,8 Gew.-% Gesamtpigment) beträgt und dessen PR122-PR269-Verhältnis 56:44 Gewichtsprozent beträgt. Der erfinderische Toner stimmt bei der Entwicklung bei 0,35 mg/cm² TMA mit der Farbe eines herkömmlichen Magenta-Toners bei der Entwicklung bei 0,45 mg/cm² TMA überein und resultiert in einer akzeptablen Bildqualität (IQ) und Standard-Farberfüllung. Der ΔE₂₀₀₀ zwischen dem HY-Toner von Interesse und dem herkömmlichen Magenta-Toner liegt unter zwei und die Unterschiede zwischen dem erfinderischen HY-Toner und dem herkömmlichen Magenta-Toner sind daher für ein menschliches Auge nicht unterscheidbar.
Wie bekannt ist, wandelt der Fehler- oder Variabilitätsfaktor ΔE₂₀₀₀ CIELAB-Farbdaten (L*, a* und b*) für ein Farbpaar in einen einzigen Wert um, der den „Abstand” zwischen den Farben ausdrückt und als Maß für Farbunterschied und -ähnlichkeit verwendet werden kann. Die Formel zum Berechnen des ΔE₂₀₀₀ verwendet die Gewichtung zum Kompensieren der Variation der Fähigkeit des menschlichen Auges, eng miteinander verbundene Schattierungen innerhalb bestimmter Bereiche des sichtbaren Spektrums zu unterscheiden. Wenn der ΔE₂₀₀₀ aus zwei Farben kleiner als 3 ist, werden die zwei Farben allgemein als nicht von dem menschlichen Auge unterscheidbar angesehen. (Color Research and Application in 2003 (Johnson & Fairchild, "A top down description of S-CIELAB and CIE ΔE2000," Color Res Appl, 28:425–435, 2003).
Sofern nicht anderweitig angegeben, sind alle in der Patentschrift und den Ansprüchen verwendeten Zahlen, die Mengen, Zustände und so fort ausdrücken, in allen Fällen durch den Begriff „etwa” modifiziert zu verstehen. „Etwa” soll eine Variation von nicht mehr als 10 % des angegebenen Werts angeben. Auch hierin verwendet werden die Begriffe „äquivalent”, „ähnlich”, „wesentlich”, „im Wesentlichen”, „ungefähr” und „entsprechend” sowie deren grammatische Variationen, die allgemein akzeptable Definitionen besitzen oder zumindest die gleiche Bedeutung wie „etwa” besitzen können.
II. Tonerteilchen
Die Tonerteilchen von Interesse umfassen ein rötliches Pigment (PR269) und ein purpurnes Pigment (PR122) und andere Bestandteile, die zum Herstellen eines Magenta-Toners wie aus dem Stand der Technik bekannt herstellen, wie z. B. eines oder mehrere Harze, ein Wachs, und so weiter.
A. Komponenten
1. Harz
Tonerteilchen der vorliegenden Offenbarung weisen ein Harz zum Bilden eines Feinstaubs auf, das die Farbstoffe eines Toners von Interesse für die Verwendung in bestimmten Abbildungsvorrichtungen enthält oder trägt. Allgemein kann jedes Harz oder geeignete Monomer oder Monomere, die zum Polymerisieren zum Bilden eines Polymers oder Copolymers eingeleitet werden, die Reagenzien in einer Monomerlösung tragen oder einfangen können, in einem Toner von Interesse verwendet werden. Geeignete Monomere, die zum Bilden eines Harzes geeignet sind, schließen Styrole, Acrylate, Methacrylate, Butadiene, Isoprene, Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Arcylnitrile, Ester, Diester, Diisocyanate, Kombinationen davon und dergleichen ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Jedes Monomer kann verwendet werden, je nach dem bestimmten Polymer oder Harz, das in einem Tonerteilchen gewünscht wird. Styrole und/oder Acrylate können zum Beispiel für Anwendungen verwendet werden, die Glanz erfordern, und Polyester können zum Beispiel für Anwendungen verwendet werden, die eine geringe Schmelztemperatur erfordern.
Eins, zwei oder mehr Polymere können zum Bilden eines Toners oder Tonerteilchens verwendet werden. Wenn zwei oder mehr Polymere verwendet werden, können die Polymere in jedem geeigneten Verhältnis (z. B. Gewichtsverhältnis) vorliegen, wie z. B. von etwa 1% (erstes Polymer) / 99% (zweites Polymer) und etwa 99% (erstes Polymer) / 1 % (zweites Polymer), in Ausführungsformen von etwa 10% (erstes Polymer) / 90% (zweites Polymer) und etwa 90% (erstes Polymer) / 10% (zweites Polymer).
In Ausführungsformen kann ein geeigneter Toner mindestens zwei amorphe Harze einschließen, ein Harz mit hohem Molekulargewicht (HMW) und eine Harz mit geringem Molekulargewicht (LMW). Wie hier verwendet, kann ein amorphes HMW-Harz ein MW von etwa 35.000 bis etwa 150.000, von etwa 45.000 bis etwa 140.000 und ein amorphes LMW-Harz kann ein MW von etwa 10.000 bis etwa 30.000, von etwa 15.000 bis etwa 25.000 aufweisen. Bei der Verwendung von LMW- und HMW-Harzen kann das LMW-Harz in einer Menge von etwa 41 Gew.-% bis etwa 46 Gew.-%, von etwa 42 Gew.-% bis etwa 45 Gew.-%, von etwa 43 Gew.-% bis etwa 44 Gew.-% vorliegen; und das HMW-Harz kann in einer Menge von etwa 26 Gew.-% bis etwa 32 Gew.-%, von etwa 27 Gew.-% bis etwa 31 Gew.-%, von etwa 28 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% vorliegen.
Das bzw. die Harze können in einer Menge von etwa 76 Gew.-% bis etwa 82 Gew.-%, von etwa 77 Gew.-% bis etwa 81 Gew.-%, von etwa 78 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% des Gewichts der Tonerteilchen auf Feststoffbasis vorliegen.
a. Acrylate
In Ausführungsformen umfasst das Harz z. B. solche basierend auf Styrolacrylaten, Styrol-Butadienen und Styrolmethacrylaten, wie Poly (styrol/alkylacrylat), Poly (styrol-1,3-dien), Poly (styrol/alkylacrylatmethacrylat), Poly (styrol/alkylacrylat/acrylsäure), Poly (styrol-1,3-dien/acrylsäure), Poly (styrol/alkylacrylat/acrylsäure), Poly (Alkylmethacrylat/alkylacrylat), Poly (alkylmethacrylat/aryl), Poly (aryl-methacrylat/alkylacrylat), Poly (alkylmethacrylat/acrylsäure), Poly (styrol/alkylacrylat/ acrylnitril/acrylsäure), Poly (styrol-1,3-dien /acrylnitril /acrylsäure), Poly (alkylacrylat/acrylnitril/acrylsäure), Poly (styrol / butadien), Poly (methylstyrol/butadien), Poly (methylmethacrylat/butadien), Poly (ethylmethacrylat/butadien), Poly (propylmethacryla/butadien), Poly (butylmethacrylat / butadien), Poly (methylacrylat / butadien), Poly (ethylacrylat / butadien), Poly (propylacrylat / butadien), Poly (butylacrylat / butadien), Poly (styrol / isopren), Poly (methylstyrol / isopren), Poly (methylmethacrylat / isopren), Poly (ethylmethacrylat / isopren), Poly (propylmethacrylat / isopren), Poly (butylmethacrylat / isopren), Poly (methylacrylat / isopren), Poly (ethyl acrylat / isopren), Poly (propylacrylat / isopren), Poly (butylacrylat / isopren), Poly (styrol / propyl acrylat), Poly (styrol / butylacrylat), Poly (styrol / butadien / acrylsäure), Poly (styrol / butadien / methacrylsäure), Poly (styrol / butadien / acrylnitril / acrylsäure), Poly (styrol / butylacrylat / acrylsäure), Poly (styrol / butylacrylat / methacrylsäure), Poly (styrol / butylacrylat / acrylnitril) Poly (styrol / butylacrylat / acrylnitril / acrylsäure), Poly (styrol / butadien), Poly (styrol / butylmethacrylat), Poly (styrol / butylacrylat / acrylsäure), Poly (styrol / butylacrylat / acrylsäure) Poly (butylmethacrylat / butylacrylat), Poly (butylmethacrylat / acrylsäure), Poly (acrylnitril / butylacrylat / acrylsäure) und deren Kombinationen.
b. Polyesterpolymere
In Ausführungsformen kann das Polymer ein Polyesterpolymer sein. Geeignete Polyester-Polymere schließen beispielsweise solche, die sulfoniert werden, nichtsulfonierte, kristalline, amorphe, Kombinationen davon und dergleichen ein. Die Polyester-Polymere können linear, verzweigt, Kombinationen davon und dergleichen sein.
Geeignete Matrizes schließen ein amorphes Polyester-Polymer, ein kristallines Polyester-Polymer oder eine Mischung aus einem amorphen Polyester-Polymer und einem kristallinen Polyesterpolymer ein.
Wenn eine Mischung verwendet wird, kann das Verhältnis von kristallinem Polyesterpolymer zu amorphem Polyesterpolymer im Bereich von etwa 1:99 bis etwa 10:90 liegen; von etwa 3:97 bis etwa 9:91; von etwa 5:95 bis etwa 8:92.
i. Diol-Disäure / Diester-Reaktionspartner
In Ausführungsformen kann das Harz ein Polyesterpolymer sein, das durch Umsetzung eines Diols mit einer Disäure oder eines Diesters, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators, gebildet wird.
Geeignete Diole sind aliphatische Diole mit 2 bis etwa 36 Kohlenstoffatomen, wie 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,2-Butandiol, 1,5 pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, Ethylenglykol, Pentandiol, Hexandiol, 2,2-Dimethylpropandiol, 2,2,3-Trimethylhexandiol, Heptandiol, Dodecandiol, Bis (hydroxyethyl)-bisphenol A, Bis (2-hydroxypropyl)-bisphenol A, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,3-Cyclohexandimethanol, xylenedimethanol, Cyclohexandiol, Diethylenglykol, Bis-(2-hydroxyethyl)oxid, Dipropylenglykol, Dibutylenglykol, dessen Kombinationen und dergleichen.
Das Diol kann beispielsweise in einer Menge von etwa 40 bis 60 Gew.-%, von etwa 42 bis etwa 55 Gew.-%, von etwa 45 bis etwa 53 Gew.-% einer Polyesterpolymerbildenden Reaktionsmischung ausgewählt sein.
Beispiele für Disäuren oder Diester zur Herstellung eines Polyesters schließen Oxalsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Dodecandisäure, Sebacinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Itaconsäure, Dodecylbernsteinsäureanhydrid, Terephthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Pimelinsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Malonsäure, Dimethylterephthalat, Diethylterephthalat, Dimethylisophthalat, diethylisophthalate, Dimethylphthalat, Phthalsäureanhydrid, Diethylphthalat, Dimethylsuccinat, Dimethylfumarat, Dimethylmaleat, Dimethylglutarat, Dimethyladipat, Dimethylphthalat dodecylsuccinate, Mesaconsäure, einen Diester oder ein Anhydrid davon und Kombinationen davon ein.
Die Disäure kann beispielsweise in einer Menge von etwa 60 bis 40 Gew.-%, von etwa 58 bis etwa 45 Gew.-%, von etwa 55 bis etwa 47 Gew.-% einer harzbildenden Reaktionsmischung verwendet werden.
Polykondensationskatalysatoren, die in der Polyesterpolymer-Reaktion verwendet werden können, schließen Tetraalkyltitanate; Dialkylzinnoxide, wie Dibutylzinnoxid; Tetraalkyltine, wie Dibutylzinndilaurat; Dialkylzinnoxid Hydroxide, wie Butylzinnoxid Hydroxid; Aluminiumalkoxide, Alkylzink, Dialkylzink, Zinkoxid, Zinnoxid oder deren Kombinationen ein. Solche Katalysatoren können in Mengen von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, verwendet werden, je nach der Menge von Ausgangsdisäure oder -diester in der Reaktionsmischung, die zum Erzeugen des Polyesterpolymers verwendet wird, mit einer entsprechenden Verringerung der Mengen der anderen Reaktionspartner.
ii. b. Kristalline Polyesterpolymere
Beispiele für kristalline Polyesterpolymere schließen Polyamide, Polyimide, Polyolefine, Polyethylene, Polybutylene, Polyisobutyrate, Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polypropylene, Mischungen davon und so weiter ein. Kristalline Polyesterpolymere schließen Poly (ethylenadipat), Poly (propylenadipat), Poly (butylenadipat), Poly (pentylen), Poly (Hexylenadipat), Poly (octylen), Poly (ethylensuccinat), Poly (propylensuccinat), Poly (butylensuccinat), Poly (pentylen), Poly (hexylenglycol), Poly (octylen), Poly (ethylensebacat), Poly (propylensebacat), Poly (butylensebacat), Poly (pentylen sebacat), Poly (hexylensebacat), Poly (octylensebacat), Alkali-Copoly (5-sulfoisophthalat)-(ethylenadipat), Poly (decylensebacat), Poly (decylendecanoat), Poly (Ethylendecanoat), Poly (ethylendodecanoat), Poly (nonylensebacat), Poly (nonylendecanoat), Copoly(ethylenfumarat)-(ethylen-sebacat), Copoly(ethylenfumarat)-(ethylendecanoat), Copoly(ethylenfumarat)-(ethylendodecanoat) und Kombinationen davon ein. In Ausführungsformen kann ein geeignetes kristallines Polyesterpolymer aus Ethylenglycol und einer Mischung aus Dodecandisäure und Fumarsäure-Comonomeren zusammengesetzt sein.
Das kristalline Polyesterpolymer kann einen beliebigen von verschiedenen Schmelzpunkten, wie z. B. von etwa 30 °C bis etwa 120 °C, von etwa 50 °C bis etwa 90 ° C besitzen. Das kristalline Polyesterpolymer kann ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) wie gemessen, beispielsweise durch Gelpermeationschromatographie (GPC), von beispielsweise etwa 1000 bis etwa 50.000, von etwa 2000 bis etwa 25.000 aufweisen; und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (M_w) von beispielsweise etwa 2.000 bis etwa 100.000, von etwa 3.000 bis etwa 80.000, wie durch GPC bestimm, aufweisen. Die Molekulargewichtsverteilung (M_w/M_n) des kristallinen Polyesterpolymers kann zum Beispiel von etwa 2 bis etwa 6, von etwa 3 bis etwa 5 betragen.
Das kristalline Polyesterpolymer kann zum Beispiel in einer Menge von etwa 3,5 bis etwa 9,5 Gew.-% des Tonerteilchens, von etwa 4,5 bis etwa 8,5 Gew.-% des Tonerteilchens, von etwa 5,5 bis etwa 7,5 Gew.-% des Tonerteilchens vorliegen.
iii. Amorphe Polyesterpolymere
Geeignete amorphe Polyesterpolymere schließen Polyamide, Polyimide, Polyolefine, Polyethylene, Polybutylene, Polyisobutyrate, Ethylenpropylen-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Polypropylene, Kombinationen davon und dergleichen ein. Amorphe Polyesterpolymere schließen auch alkali-sulfonierte Polyesterpolymere, verzweigte alkali-sulfonierte Polyesterpolymere, alkali-sulfonierte Polyimidpolymere und verzweigte alkali-sulfonierte Polyimidpolymere ein. Alkali-sulfonierte Polyesterpolymere können in Ausführungsformen nützlich sein, wie z. B. die Metall- oder Alkalisalze von Copoly (ethylenterephthalat)-(ethylen-5-sulfo-isophthalsäure), Copoly (propylenterephthalat)-(propylen-5-sulfo-isophthalsäure), Copoly (diethylenterephthalat)-(diethylenglykol 5-sulfo-isophthalat), Copoly (propylen diethylenterephthalat)-(propylen-diethylenglycol-5-sulfoisophthalat), Copoly (propylen butylenterephthalat)-(propylen-butylen-5-sulfo-isophthalsäure), Kombinationen davon und so weiter.
In Ausführungsformen kann ein ungesättigtes, amorphes Polyesterpolymer verwendet werden. Beispielhafte ungesättigte amorphe Polyesterpolymere schließen poly(propoxylueteres Bisphenolcofumarat), poly(ethoxyliertes Bisphenolcofumarat), poly(butyloxyliertes Bisphenolcofumarat), poly(copropoxyliertes bisphenolcoethoxyliertes Bisphenolcofumarat), poly(1,2-Propylenfumarat), poly(propoxyliertes Bisphenolcomaleat), poly(ethoxyliertes Bisphenolcomaleat), poly(butyloxyliertes Bisphenolcomaleat), poly(copropoxyliertes bisphenolcoethoxyliertes Bisphenolcomaleat), poly(1,2-Propylenmaleat), poly(propoxyliertes Bisphenolcoitaconat), poly(ethoxyliertes Bisphenolcoitaconat), poly(butyloxyliertes Bisphenolcoitaconat), poly(copropoxyliertes bisphenolcoethoxyliertes Bisphenolcoitaconat), poly(1,2-Propylenitaconat) und Kombinationen davon ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das amorphe Polyesterpolymer kann beispielsweise in einer Menge von mindestens etwa 69,5 Gew.-% bis 75,5 Gew.-%, von etwa 70,5 Gew.-% bis etwa 74,5 Gew.-%, von etwa 71,5 bis etwa 73,5 Gew.-% eines Tonerteilchens vorliegen.
2. Farbstoffe für Magenta-Toner
Toner der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf hyperpigmentierte Magenta-Toner, die ungefähr oder etwa die gleichen Eigenschaften wie die derzeitiger herkömmlicher Magenta-Toner aufweisen. Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist ein „herkömmlicher Magenta-Toner” einer mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1 zwischen PR122 und PR269, wobei jedes Pigment mit 4,5 Gew.-% des Tonerteilchens vorliegt. Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist ein „herkömmlicher hyperpigmentierter Magenta-Toner” einer mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1 zwischen PR122 und PR269, wobei jedes Pigment mit 6,525 Gew.-% des Tonerteilchens vorliegt.
Der hyperpigmentierte Magenta-Toner von Interesse mit einer Gesamtpigmentladung des 1,31-fachen (11,8 Gew.-% Gesamtpigment) eines herkömmlichen Magenta-Toners und einem PR122/PR269-Verhältnis von 56/44 besitzt eine Farbe, die virtuell nicht von dem herkömmlichen Magenta-Toner (ΔE₂₀₀₀ von weniger als etwa 1,9, weniger als etwa 1,8, weniger als etwa 1,7, wobei ein ΔE₂₀₀₀ von etwa 3 oder weniger als ein Farbunterschied betrachtet wird, der vom menschlichen Auge nicht unterscheidbar ist) unterscheidbar ist, wenn der Toner auf einem Digital Color Elite Gloss^® (DCEG) (Xerox) 120 gsm (oder g/m²)-Papier dargestellt wird. Dies ist eine Verbesserung gegenüber dem derzeitigen herkömmlichen hyperpigmentierten Magenta-Toner mit einer 1,45-fachen Pigmentmenge in einem 1:1-Verhältnis, das einen ΔE₂₀₀₀ von mehr als 2 im Vergleich zu dem herkömmlichen Magenta-Toner aufweist.
Als Mittel zur schnellen Bewertung der ungefähren Ähnlichkeit von Tonern und Farben kann ein Nassabscheidungsverfahren ('wet-dep'-Verfahren) verwendet werden, wobei zum Biespiel bekannte Mengen einer wässrigen Suspension von Toner (z. B. ~150–400 mg/L) von einer Nitrocellulosemembran gefiltert werden. Der Filter wird getrocknet und hinterlässt einen Patch abgeschiedenen Toners in einem bekannten TMA. Der Filter wird dann mit Mylar geschützt und durch einen Laminierer gegeben, um den Toner mit der Membran zu fusionieren und so eine glatte und glänzende Probe bereitzustellen. Die Farbprobe kann in einem Spektrofotometer zum Bereitstellen der CIEBLAB-Werte ausgelesen werden.
Alternativ können zum Beispiel Maschinendrucke, die z. B. eine halbe Einfärbung mit PR122 und PR269 in getrennten Entwicklergehäusen verwenden, hergestellt werden, um die Farbähnlichkeiten und Pigmentverhältnisse zu bestimmen. Daher kann ein zweidimensionales Probegitter unter Verwendung vorbestimmter, variierender Mengen jedes Pigments pro Probe auf ein Substrat aufgebracht werden, um eine Farproben-Zellenanordnung zu bilden, die jeweils eine variierende Menge eines oder beider Pigmente aufweist, wobei dei einzelnen Proben der Anordnung untersucht werden, indem z. B. die L*-, a*- und b*-Werte für jede Probe bestimmt werden, ein Fehlerfaktor für jede Probe berechnet wird und die Ähnlichkeit basierend auf einem Fehler- oder Variabilitätsfaktor zu den bekannten Verhältnissen und Mengen von roten und purpurnen Pigmenten, die in jeder Probe enthalten sind, korreliert wird.
Geeignete Mengen jedes der roten und purpurnen Pigmente in einem Magenta-Toner können durch Bewerten des ΔE₂₀₀₀-Unterschieds von geprüften Tonern von Interesse im Vergleich zu dem herkömmlichen Magenta-Toner ausgewählt werden, der zum Beispiel eine Maschine oder eine Vorrichtung und ein Aufnahmemedium oder Substrat verwendet, in denen oder für die der Toner verwendet wird. Daher kann zum Beispiel ein im Handel erhältlicher Fotokopierer, der z. B. Standardpapier verwendet, benutzt werden. Dann wird, wie im Stand der Technik bekannt, ein CIELAB-a*-b*-Plot für eine Zusammensetzung erhalten und der ΔE₂₀₀₀-Wert unter Verwendung einer bekannten Passfunktion zum Aufzeigen der Ähnlichkeit mit enem herkömmlichen Magenta-Toner bestimmt.
Die Toner der vorliegenden Offenbarung können in einem TMA von nicht mehr als etwa 0,40 mg/cm², nicht mehr als 0,375 mg/cm², nicht mehr als etwa 0,35 mg/cm² oder kleiner aufgebracht werden.
PR122 liegt bei etwa 6,6 Feststoffgew.-% der Tonerformulierung vor und PR269-Pigment liegt bei etwa 5,2 Feststoffgew.-% der Tonerformulierung vor, wobei das Gewichtsverhältnis von PR122:PR269 56:44 beträgt.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt und wie hierin gelehrt, können die Schattierung, Farbe, der ΔE₂₀₀₀-Wert und so weiter variieren, je nach z. B. dem Aufnahmeelement, Glanzstufe, Abscheidungsverfahren, TMA, ob die Pigmente separat oder vorgemischt in einem einzelnen Entwickler aufgebracht werden, usw. Daher können die tatsächlichen Pigmentmengen oben je nach solchen Faktoren variieren und optimiert werden, wie hierin für die bezweckte Verwendung gelehrt. Daher können z. B., weil die TMA-Werte eine Auswirkung auf den ΔE₂₀₀₀ haben können, die abgeschiedenen Tonermengen eingestellt werden, um TMA-Werte zu erhalten, die zum Erhalten eines Magenta-Toner von Interesse geeignet sind.
3. Optionale Bestandteile
a. Tenside
In Ausführungsformen können die Tonerzusammensetzungen Dispersionen sein, die Tenside einschließen. Des Weiteren können die Tonerteilchen durch Emulsionsaggregationsverfahren ausgebildet werden, wobei das Polymer und andere Bestandteile des Toners in Kombination mit einem oder mehreren Tensiden zum Bilden einer Emulsion vorliegen.
Es können eins, zwei oder mehr Tenside verwendet werden. Die Tenside können aus ionischen Tensiden und nichtionischen Tensiden oder Kombinationen davon ausgewählt werden. Anionische Tenside und kationische Tenside sind in dem Begriff „ionische Tenside” inbegriffen. In Ausführungsformen kann die Gesamtmenge von Tensiden in einer Menge von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der tonerbildenden Zusammensetzung, von etwa 0,75 bis etwa 4 Gew.-% der tonerbildenden Zusammensetzung, von etwa 1 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% der tonerbildenden Zusammensetzung vorliegen.
Beispiele für nichtionische Tenside sind z. B. Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenoctylether, Polyoxyethylenoctylphenylether, Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylensorbitanmonolaurat, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylennonylphenylether und Dialkylphenoxypoly(ethyleneoxy)ethanol, die z. B. bei Rhone-Poulenc als IGEPAL CA-210^TM IGEPAL CA-520^TM, IGEPAL CA-720^TM, IGEPAL CO-890^TM, IGEPAL CO-720^TM, IGEPAL CO-290^TM, IGEPAL CA-21OTM, ANTAROX 890^TM und ANTAROX 897^TM erhältlich sind. Andere Beispiele geeigneter nichtionischer Tenside schließen ein Blockcopolymer von Polyethylenoxid und Polypropylenoxid, einschließlich der im Handel unter der Bezeichnung SYNPERONIC^TM PR/F erhältlichen, in Ausführungsformen SYNPERONIC^® PR/F 108, und DOWFAX, das bei der The Dow Chemical Corp. erhältlich ist, ein.
Anionische Tenside schließen Sulfate und Sulfonate wie Natriumdodecylsulfat (SDS), Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdodecylnaphthalinsulfat und so weiter ein; Dialkylbenzolalkylsulfate; Säuren wie Palmitinsäure und NEOGEN oder NEOGEN SC, die bei Daiichi Kogyo Seiyaku erhältlich sind, und so weiter, Kombinationen davon und dergleichen ein. Andere geeignete anionische Tenside schließen in Ausführungsformen Alkyldiphenyloxiddisulfonat oder TAYCA POWER BN2060 von der Tayca Corporation (Japan) ein, das ein verzweigtes Natriumdodecylbenzolsulfonat ist. Kombinationen solcher Tenside und einem der vorstehenden nichtionischen Tenside können in Ausführungsformen verwendet werden.
Beispiele für kationische Tenside schließen zum Beispiel Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid, Dialkylperoxidbenzolalkylammoniumchlorid, Lauryl-trimethyl-ammoniumchlorid, Alkylbenzyl-methyl-ammoniumchlorid, Alkylbenzyldimethylammoniumbromid, Benzalkoniumchlorid, Cetylpyridiniumbromid, Trimethylammoniumbromid, Halogenidsalze von quaternisierten Polyoxyethylalkylaminen, Dodecylbenzyltriethylammoniumchlorid Triethylammoniumchloride, MIRAPOL^® und ALKAQUAT^®, erhältlich bei der Alkaril Chemical Company, SANISOL^® (Benzalkoniumchlorid), erhältlich von Kao Chemicals und dergleichen, sowie Mischungen davon, ein, einschließlich zum Beispiel ein nichtionisches Tensid, wie im Stand der Technik bekannt oder oben bereitgestellt.
b. Wachse
Die Toner der vorliegenden Offenbarung können wahlweise ein Wachs enthalten, das entweder ein einzelner Typ von Wachs oder eine Mischung aus zwei oder mehren verschiedenen Wachstypen sein kann (nachstehend als „ein Wachs” bezeichnet). Wenn enthalten, kann das Wachs in einer Menge von beispielsweise etwa 6 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% der Tonerteilchen, von etwa 7 Gew.-% bis etwa 11 Gew.-% der Tonerteilchen, von etwa 8 bis etwa 10 Gew.-% vorliegen. Wachse, die ausgewählt werden können, sind Wachse, die beispielsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von etwa 500 bis etwa 20.000, von etwa 1.000 bis etwa 10.000 aufweisen.
Wachse, die verwendet werden können, schließen beispielsweise Polyolefine wie Polyethylen, Polypropylen und Polybuten-Wachse, wie solche, die im Handel erhältlich sind, beispielsweise POLYWAX^TM-Polyethylenwachse von Baker Petrolite, Wachsemulsionen, erhältlich von Michaelman, Inc. oder Daniels Products Co., EPOLENE N15^TM, die im Handel von Eastman Chemical Products, Inc. erhältlich sind, VISCOL 550 P-^TM, ein Polypropylen mit gerimgen gewichstmittleren Molekulargewicht, das bei Sanyo Kasei KK erhältlich ist; pflanzliche Wachse wie Carnaubawachs, Reiswachs, Candelillawachs, Sumachwachs und Jojobaöl; tierische Wachse wie Bienenwachs; mineralische Wachse und Petroleumwachse wie Montanwachs, Ozokerit, Ceresin, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs und Fischer-Tropsch-Wachse; Esterwachse aus höheren Fettsäuren und höheren Alkoholen wie Stearylstearat und Behenylbehenat; Esterwachse aus höheren Fettsäuren und einwertigen oder mehrwertigen niederen Alkoholen, wie beispielsweise Butylstearat, Propyloleat, Glycerid-Monostearat, Glyceriddistearat und Pentaerythrittetrabehenat; Esterwachse aus höheren Fettsäuren und mehrwertigen Alkoholmultimeren wie Diethylenglycolmonostearat, Dipropylenglycoldistearatdiglyceryldistearat und Triglycerylestertetrastearat; sorbitan-höhere Fettsäureesterwachse, wie Sorbitanmonostearat; cholesterin-höhere Fettsäureesterwachse wie Cholesterylstearat und so weiter ein.
Beispiele für funktionalisierte Wachse, die verwendet werden können, schließen beispielsweise Amine und Amide, zum Beispiel AQUA SUPERSLIP 6550^TM und SUPERSLIP 6530^TM erhältlich von Micro Powder Inc.; fluorierte Wachse, beispielsweise POLYFLUO 190^TM, POLYFLUO 200^TM, POLYSILK 19^TM und POLYSILK 14^TM erhältlich von Micro Powder Inc.; gemischte fluorierte Amidwachse, beispielsweise MICROSPERSION 19^TM erhältlich von Micro Powder Inc.; Imide, Ester, quaternäre Amine, Carbonsäuren, Acrylpolymeremulsionen, beispielsweise JONCRYL 74^TM, 89^TM, 130^TM, 537^TM und 538^TM erhältlich von SC Johnson Wax; und chlorierte Polypropylene und Polyethylene, erhältlich von Allied Chemical, Petrolite Corp., SC Johnson ein. Mischungen und Kombinationen der vorstehend genannten Wachse können ebenfalls in Ausführungsformen verwendet werden.
B. Tonerteilchenherstellung
1. Verfahren
a. Teilchenbildung
Die Tonerteilchen können von jedem Verfahren innerhalb des Tätigkeitsbereichs eines Fachmanns hergestellt werden, zum Beispiel kann jedes der Emulsions-/Aggregationsverfahren verwendet werden, weil die Pigmente von Interesse kompatibel mit diesen Verfahren sind. Es kann jedoch jedes geeignete Verfahren zum Herstellen von Tonerteilchen verwendet werden, einschließlich chemischer Prozesse wie Suspensions- und Verkapselungsprozesse; herkömmliche Granulierungsverfahren wie Strahlmahlen; Pelletisieren von Materiaplatten; anderer mechanischer Prozesse; jedes Prozesses zur Herstellung von Nanoteilchen oder Mikroteilchen; und so weiter.
In Ausführungsformen können die Tonerzusammensetzungen durch Emulsions-/Aggregationsprozesse wie einem Prozess hergestellt werden, der das Aggregieren einer Mischung eines harzbildenden Materials, der Pigmente von Interesse, eines optionalen Wachses oder jedes anderen gewünschten Reaktionsmittels in einer Emulsion, wahlweise mit Tensiden wie oben beschrieben, und dann das wahlweise Koaleszieren der Aggregatmischung einschließt. Eine Mischung kann durch Hinzugeben eines optionalen Wachses oder anderer Materilien hergestellt werden, die wahlweise auch in einer Dispersion vorliegen können, einschließlich eines Tensids zu einer Emulsion, die ein harzbildendes Material und die Pigmente von Interesse umfasst, die eine Mischung aus zwei oder mehreren Emulsionen sein kann, welche die erforderlichen Reaktionsmittel enthalten. Der pH-Wert der resultierenden Mischung kann mit einer Säure eingestellt werden, wie z. B. Essigsäure, Nitridsäure und dergleichen. In Ausführungsformen kann der pH-Wert der Mischung von etwa 2 zu etwa 4,5 angepasst werden. Außerdem kann die Mischung in Ausführungsformen homogenisiert werden.
b. Aggregation
Nach der Herstellung der obigen Mischung ist es oftmals wünschenswert, größere Teilchen oder Aggregate zu bilden. Ein Aggregationsmittel kann zu der Mischung gegeben werden. Geeignete Aggregationsmittel sind z. B. wässrige Lösungen eines divalenten Kations, eines multivalentes Kations oder einer Verbindung, welche diese umfasst. Das Aggregationsmittel kann z. B. ein Polyaluminiumchloridhalogenid wie Polyaluminiumchlorid (PAC) oder das entsprechende Bromid, Fluorid oder Iodid sein; ein Polyaluminiumchloridsilikat, wie Polyaluminiumchloridsulfosilikat (PASS); oder ein wasserlösliches Metallsalz wie Aluminiumchlorid, Aluminiumnitrit, Aluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumnitrit, Calciumoxylat, Calciumsulfat, Magnesiumacetat, Magnesiumnitrat, Magnesiumsulfat, Zinkacetat, Nitrat, Zinksulfat, Zinkchlorid, Zinkbromid, Magnesiumbromid, Kupferchlorid, Kupfersulfat oder Kombinationen davon sein.
In Ausführungsformen kann das Aggregationsmittel zu der Mischung bei einer Temperatur, die unterhalb der Glasübergangstemperatur (T_g) des Harzes oder eines Polymers liegt, zugegeben werden.
Das Aggregationsmittel kann den Mischungsbestandteilen zugegeben werden, um einen Toner in einer Menge von beispielsweise etwa 0,1 Teilen pro Hundert (pph) bis etwa 1 pph, von etwa 0,25 pph bis etwa 0,75 pph zu bilden.
Zur Steuerung der Teilchenaggregation kann das Aggregationsmittel über die Zeit in die Mischung dosiert werden. Beispielsweise kann das Mittel der Mischung über einen Zeitraum von etwa 5 bis etwa 240 Minuten, von etwa 30 bis etwa 200 Minuten stufenweise zugegeben werden.
Die Zugabe des Aggregationsmittels kann auch durchgeführt werden, während die Mischung unter Rührbedingungen gehalten wird, in Ausführungsformen von etwa 50 U/min bis etwa 1000 U/min, von etwa 100 U/min bis etwa 500 U/min durchgeführt werden; und bei einer Temperatur unterhalb der T_g des Harzes oder Polymers, von ungefähr 30 °C bis etwa 90 °C, von etwa 35 °C bis etwa 70 °C. Das Wachstum und die Formung der Teilchen nach der Zugabe des Aggregationsmittels kann unter beliebigen geeigneten Bedingungen durchgeführt werden.
Die Teilchen dürfen aggregiert werden, bis eine vorbestimmte gewünschte Teilchengröße erhalten wurde. Die Teilchengröße kann während des Wachstumsprozesses überwacht werden. Zum Beispiel können Proben während des Wachstumsprozesses für die mittlere Teilchengröß entnommen und analysiert werden, beispielsweise mit einem COULTER COUNTER^®.
Sobald die gewünschte Endgröße der Tonerteilchen oder Aggregate erreicht wurde, kann der pH-Wert der Mischung mit einer Base oder einem Puffer auf einen Wert von etwa 6 bis etwa 10, von etwa 6 bis etwa 9 eingestellt werden. Die Einstellung des pH-Werts kann zum Einfrieren verwendet werden, das heißt zum Stoppen des Tonerteilchenwachstums. Die Base, die zum Stoppen des Tonerteilchenwachstums verwendet wird, kann zum Beispiel ein Alkalimetallhydroxid wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Kombinationen davon und dergleichen sein. In Ausführungsformen kann ein Chelatbildner wie EDTA zugegeben werden, um die Einstellung des pH-Wertes auf den gewünschten Wert zu unterstützen.
Die Eigenschaften der Tonerteilchen können durch jede geeignete Technik und Vorrichtung bestimmt werden. Der volumendurchschnittliche Teilchendurchmesser und die geometrische Standardabweichung können mit einem Instrument, wie zum Beispiel einem Beckman Coulter MULTISIZER^® 3 gemessen werden.
In Ausführungsformen können die Aggregatteilchen eine Größe von weniger als etwa 5 μm, weniger als etwa 4 μm, weniger als etwa 3 μm aufweisen.
c. Schalen
In Ausführungsformen kann eine optionale Schale auf die gebildeten Tonerteilchen, Aggregate oder koaleszierten Teilchen aufgebracht werden. Alle Polymere, die oben als für den Kern geeignet beschrieben wurden, können für die Schale verwendet werden. Das Schalenpolymer kann auf die Teilchen oder Aggregate durch jedes Verfahren innerhalb des Gebiets des Fachmanns aufgebracht werden.
In Ausführungsformen kann ein amorpher Polyester zum Formen einer Schale über den Teilchen oder Aggregaten verwendet werden, um Tonerteilchen oder Aggregate mit einer Kern-schalenkonfiguration zu bilden. In Ausführungsformen kann ein amorpher LMW-Polyester verwendet werden, um eine Schale auf den Teilchen oder Aggregaten zu bilden.
Das Schalenpolymer kann in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% der Tonerteilchen und Aggregate, von etwa 15 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% der Tonerteilchen oder Aggregate vorliegen.
d. Koaleszenz
Da Toneraggregate ungleichmäßig sein können, eine unregelmäßige Größe und Form aufweisen können, kann es wünschenswert sein, einen zusätzlichen Schritt zum Bilden von gleichförmigeren Teilchen durchzuführen. Ein solches Verfahren ist im Stand der Technik als Koaleszenz bekannt, um mehrere regelmäßige, kugelförmige Teilchen herzustellen, die beispielsweise durch Inkubieren der Tonerteilchen bei erhöhter Temperatur implementiert werden können und eine Verbindung einsetzen, um die Koaleszenz oder beides zu erleichtern.
Geeignete Koaleszenzmittel schließen Benzoesäurealkylester, Esteralkohole, glykol- /etherartige Lösungsmittel, langkettige aliphatische Alkohole, aromatische Alkohole, Mischungen davon und dergleichen ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das Koaleszenzmittel kann vor der Koaleszenz oder dem Schmelzschritt in jeder gewünschten oder geeigneten Menge zugegeben werden. Zum Beispiel kann das Koaleszenzmittel in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-% basierend auf dem Feststoffgehalt in dem Reaktionsmedium zugegeben werden.
Die Koaleszenz kann z. B. durch Erwärmen der Mischung auf eine Temperatur von etwa 55 °C bis etwa 100 °C, von etwa 65 °C bis etwa 75 ºC erreicht werden, die unter dem Schmelzpunkt des Harzes oder Polymers/der Polymere sein kann, um eine Plastifizierung zu verhindern. Höhere oder niedrigere Temperaturen können verwendet werden, wobei es sich versteht, dass die Temperatur von dem bzw. den Polymeren abhängig ist, das/die für das Harz und/oder die Schale verwendet wird/werden. Die Koaleszenz kann sich fortsetzen und über einen Zeitraum von etwa 0,1 bis etwa 9 Stunden, von etwa 0,5 bis etwa 4 Stunden erreicht werden.
Nach der Koaleszenz kann die Mischung auf Raumtemperatur, beispielsweise auf etwa 20 °C bis etwa 25 °C abgekühlt werden. Das Abkühlen kann schnell oder langsam erfolgen, je nach Wunsch. Nach dem Abkühlen werden die Tonerteilchen gegebenenfalls mit Wasser gewaschen und dann getrocknet.
e. Optionale Additive
In Ausführungsformen können die Tonerteilchen auch eines oder mehrere optionale Additive enthalten. Daher können externe Additivteilchen, einschließlich Strömungshilfsadditive, in dem abgeschlossenen Entwickler aufgenommen werden, wobei die Additive auf der Oberfläche der Tonerteilchen vorliegen. Beispiele solcher Additive schließen Metalloxide wie Titanoxid, Zinnoxid, Mischungen davon und dergleichen; kolloidale Siliciumdioxide, wie AEROSIL^®, Metallsalze und Metallsalze von Fettsäuren, einschließlich Zinkstearat, Aluminiumoxide, Ceroxide und Mischungen davon; und so weiter ein, wie im Stand der Technik bekannt. Jedes der externen Additive kann in Ausführungsformen in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-%, von etwa 0,1 bis etwa 1 Gew.-% des Toners vorliegen.
i. Ladungsadditive
Der Toner kann jedes bekannte Ladungsadditiv in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, von etwa 0,5 bis etwa 7 Gew.-% des Toners einschließen. Ladungserhöhende Moleküle Äther eine positive oder eine negative Ladung auf einem Tonerteilchen vermitteln. Beispiele solcher Ladungsadditive schließen Alkylpyridiniumhalogenide, Bisulfate, Additive zur Verstärkung der negativen Ladung sowie Aluminiumkomplexe und dergleichen ein. Beispiele schließen quaternäre Ammoniumverbindungen, organische Sulfat- und Sulfonat-Verbindungen, Cetylpyridiniumbromidtetrafluoroborat, Distearyldimethylammoniummethylsulfat, Aluminiumsalze und so weiter ein.
ii. Oberflächenmodifikationen
Oberflächenadditive können den Tonerzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung zum Beispiel nach dem Waschen oder Trocknen zugegeben werden. Beispiele solcher Oberflächenadditive schließen z. B. eines oder mehrere von einem Metallsalz, einem Metallsalz einer Fettsäure, einem kolloidalen Siliciumdioxid, einem Metalloxid wie TiO₂ (beispielsweise für eine verbesserte relative Feuchtigkeitsstabilität (RH), Tribokontrolle und verbesserte Entwicklungs- und Transferstabilität), einem Aluminiumoxid, einem Ceroxid, einem Strontiumtitanat, SiO₂, Mischungen davon und dergleichen ein.
Oberflächenadditive können in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, von etwa 0,5 bis etwa 7 Gew.-% des Toners vorliegen.
Andere Additive schließen Gleitmittel wie ein Metallsalz einer Fettsäure (zum Beispiel Zink oder Calciumstearat) oder langkettige Alkohole wie, UNILIN 700, erhältlich von Baker Petrolite, und AEROSIL R972^®, erhältlich von Degussa, ein. Die beschichteten Siliciumdioxide aus den US-Patentschriften mit den Nr. 6.190.815 und 6.004.714 , deren Offenbarung jeweils hiermit durch Bezugnahme darauf in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind, können ebenfalls vorhanden sein. Das Additiv kann in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 5 %, von etwa 0,1 bis etwa 2 % des Toners vorliegen, wobei die Additive während der Aggregation zugegeben werden oder in das geformte Tonerprodukt gemischt werden können.
Der Glanz des Toners kann durch das Harz beeinflusst werden, wie beispielsweise von einem Polymer, das ein Styrol, ein Acrylat oder beides oder die Menge des zurückgehaltenen Metallions, wie Al³⁺, in einem Teilchen umfasst. Die Menge an zurückgehaltenem Metallion kann durch die Zugabe eines Chelatbildners wie EDTA weiter eingestellt werden. In Ausführungsformen kann die Menge des zurückgehaltenen Metallions, beispielsweise Al³⁺, in den Tonerteilchen der vorliegenden Offenbarung etwa 0,1 pph bis etwa 1 pph, von etwa 0,25 pph bis etwa 0,8 pph betragen. Die Glanzstufe eines Toners der vorliegenden Offenbarung kann einen Glanz von etwa 20 gu bis etwa 100 gu aufweisen, gemessen mit einem handelsüblichen Glanzmessgerät (zum Beispiel BYK-Gardner, Geretsried, DE).
Die trockenen Tonerteilchen, mit Ausnahme der externen Oberflächenadditive, können die folgenden Merkmale aufweisen: (1) mittlerer Volumendurchmesser (auch als „volumendurchschnittlicher Teilchendurchmesser” bezeichnet) von weniger als etwa 7 μm, weniger als etwa 6 μm, weniger als etwa 5 μm; (2) zahlendurchschnittliche, geometrische Standardabweichung (GSDn) und/oder volumendurchschnittliche, geometrische Standardabweichung (GSDv) von etwa 1,18 bis etwa 1,30, von etwa 1,21 bis etwa 1,24; und (3) Zirkularität von etwa 0,9 bis etwa 1,0 (gemessen mit z. B. einem Sysmex FPIA 2100-Analysiergerät).
III. Entwickler
A. Zusammensetzung
Die so gebildeten Tonerteilchen können in einer Entwicklerzusammensetzung formuliert werden. Zum Beispiel können die Tonerteilchen mit Trägerteilchen gemischt werden, um eine Zweikomponenten-Entwicklerzusammensetzung zu erzielen. Die Tonerkonzentration im Entwickler kann von etwa 1 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% des Gesamtgewichts des Entwicklers mit dem Rest der Entwicklerzusammensetzung, die der Träger ist, betragen. Es können jedoch verschiedene Toner- und Trägeranteile verwendet werden, um eine Entwicklerzusammensetzung mit den gewünschten Eigenschaften zu erzielen.
1. Träger
Beispiele von Trägerteilchen zum Mischen mit den Tonerteilchen schließen solche Teilchen ein, die triboelektrisch eine Ladung einer der Tonerteilchen entgegengesetzen Polarität erhalten können. Ausführungsbeispiele geeigneter Trägerteilchen schließen granuläres Zirkon, körniges Silicium, Glas, Stahl, Nickel, Ferrite, Eisenferrite, Siliciumdioxid, eines oder mehrere Polymere und dergleichen ein.
In Ausführungsformen können die Trägerteilchen einen Kern mit einer Beschichtung darüber einschließen, die aus einem Polymer oder einer Mischung aus Polymeren gebildet werden kann, die nicht in engster Nähe der triboelektrischen Reihe davon angeordnet sind, wie die hierin gelehrten oder wie die aus dem Stand der Technik bekannten. Die Beschichtung kann Fluorpolymere, Terpolymere von Styrol, Silane und dergleichen einschließen. Die Beschichtung kann ein Beschichtungsgewicht von etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% des Trägers aufweisen.
Verschiedene wirksame geeignete Mittel können verwendet werden, um das Polymer auf die Oberfläche des Trägerkerns aufzubringen, z. B. Kaskadenwalzenmischen, Taumeln, Mahlen, Schütteln, elektrostatisches Pulverwolkensprühen, Wirbelschichtmischen, elektrostatische Scheibenverarbeitung, elektrostatische Vorhangsverarbeitung, Kombinationen davon und dergleichen. Die Mischung aus Trägerkernteilchen und Polymer kann dann erwärmt werden, damit das Polymer schmelzen und den Trägerkern verschmelzen kann. Die beschichteten Trägerteilchen können dann abgekühlt und danach zu einer gewünschten Tonergröße klassifiziert werden.
IV. Vorrichtungen, die ein Magenta-Tonerteilchen umfassen
Toner und Entwickler können mit einer Reihe von Vorrichtungen kombiniert werden, die von Gehäusen oder Behältern wie Ampullen, Flaschen, flexiblen Behältern wie z. B. Beuteln oder Verpackungen und so weiter bis hin zu Vorrichtungen, die mehr als eine Speicherfunktion aufweisen, reichen.
A. Abbildungsvorrichtungskomponenten
Die Tonerzusammensetzungen und Entwickler von Interesse können in Vorrichtungen aufgenommen sein, die z. B. zum Abgeben davon für einen Zweck wie dem Bilden eines Bildes ausgelegt sind. Deshalb sind detaillierte Tonerabgabevorrichtungen bekannt und können eine Tonerherstellung oder einen Entwickler von Interesse enthalten. Solche Vorrichtungen schließen Kartuschen, Tanks, Behälter und dergleichen ein und können austauschbar, Einweg- oder Mehrwegvorrichtungen sein. Eine solche Vorrichtung kann einen Speicherabschnitt; einen Ausgabe- oder Abgabeabschnitt; usw; zusammen mit verschiedenen Anschlussöffnungen oder Öffnungen, um dem Toner oder Entwickler die Zugabe in das oder das Entfernen aus der Vorrichtung zu ermöglichen; einen optionalen Abschnitt zur Überwachung der Toner- oder Entwicklermenge in der Vorrichtung; ausgebildete oder geformte Abschnitte zum Anordnen oder Einsetzen der Vorrichtung in z. B. eine Abbildungsvorrichtung; und so weiter umfassen.
B. Toner- oder Entwicklerabgabevorrichtung
Ein Toner oder Entwickler von Interesse können in einer Vorrichtung zur Abgabe davon enthalten sein, beispielsweise zum Aufladen oder Wiederauffüllen des Toners oder Entwicklers in eine Abbildungsvorrichtungskomponente, wie einer Kartusche, die Toner oder Entwickler benötigt, wobei die Abbildungsvorrichtungskomponente austauschbar oder wiederverwendbar sein kann.
V. Abbildungsvorrichtungen
Die Toner und Entwickler können für elektrostatografische oder elektrofotografische Verfahren verwendet werden. In Ausführungsformen kann jede bekannte Art von Bildentwicklungssystem in einer Bildentwicklungsvorrichtung verwendet werden, darunter beispielsweise die Magnetbürstenentwicklung, springende Einkomponentenentwicklung, hybride gerüstlose Entwicklung (HSD) und dergleichen. Diese und ähnliche Entwicklungssysteme sind einem Fachmann des Gebiets bekannt.
Die folgenden Beispiele stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar. Die folgenden Beispiele sollen rein beispielhafte Darstellungen sein und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Erfindung auf irgendeine Weise einzuschränken. Alle Teile und Prozentangaben sind, sofern nicht anderweitig angegeben, in Gew.-%. Wie hier verwendet, bedeutet „Raumtemperatur” (RT) eine Temperatur von etwa 20 °C bis etwa 30 °C.
Drei Toner wurden unter Verwendung von handelsüblichen Reagenzien hergestellt. Die Zusammensetzung der Toner ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Es wurde durch Testen mit einem Color Press 1000 (Xerox Corp.)-Kopierer beobachtet, dass die herkömmlichen HY-Magenta-Toner mit einer Pigmentladung von 1,45 x dem herkömmlichen Magenta-Toner (oder 13,05 pph Gesamtpigmentgehalt bei einem 1:1-Verhältnis von PR122 und PR269), die in einen TMA von 0,35 mg /cm² aufgebracht wurden, eine signifikante Farbverschiebung in Bezug auf den herkömmlichen Standard-Magenta-Toner mit 9 pph Gesamtpigmentgehalt bei einem 1:1-Verhältnis der zwei Pigmente in einem TMA von 0,45 mg/cm² zeigte, wobei der ΔE₂₀₀₀ etwa 6 auf DCEG 120 gsm-Papier zeigten.

Die HY-Magenta-Toner von Interesse mit einem Verhältnis von 56/44 zwischen PR122 und PR269 mit einer Pigmentgesamtladung von 11,8 Gew.-% (das 1,31-fache der Pigmentmenge eines herkömmlichen Magentatoners) bei 0,35 mg/cm² in einem TMA aufgebracht, zeigte eine unbedeutende Farbverschiebung in Bezug auf den herkömmlichen Standard-Magenta-Toner, der bei 0,45 mg/cm² aufgebracht wurde, wobei der ΔE₂₀₀₀ 1,7 auf DCEG 120 gsm-Papier betrug. Tabelle 1 – Komponenten der Magenta-Toner

Komponente	Herkömmlicher Magenta-Toner	Herkömmlicher HY-Magenta-Toner(1,45 X, 50:50)	HY-Magenta-Toner (1,31 X, 56:44)
Amorpher LMW-Polyester	37,7%	42,775%	43,6%
Amorpher HMW-Polyester	37,7%	28,575%	29,0%
Kristallines Polyester	6,6%	6,6%	6,6%
Polyethylenwachs	9,0%	9,0%	9,0%
PR122	4,5%	6,525%	6,6%
PR269	4,5%	6,525%	5,2%

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6190815 [0075]
US 6004714 [0075]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Johnson & Fairchild, "A top down description of S-CIELAB and CIE ΔE2000," Color Res Appl, 28:425–435, 2003 [0013]

Claims

Toner, umfassend: mindestens ein Harz; und Farbstoffe aus Pigment Rot (PR) 122 und PR 269 in einem Verhältnis von 56:44 Gewichtsprozent und einen Gesamtfarbstoffmenge von 11,8 Gew.-%, wobei ein Bild den Toner in einem Tonermassenbereich (TMA) von 0,35 mg / cm² verglichen mit einem Bild, das einen Magenta-Toner, bestehend aus 9 Gew.-% Gesamtpigment in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 von PR122:PR269 in einem TMA von 0,45 mg/cm² umfasst, der einen ΔE₂₀₀₀ von weniger als etwa 2 umfasst.
Toner nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Harz ein Styrolharz, ein Acrylatharz, ein Methacrylatharz, ein Butadienharz, ein Isopren-Harz, ein Acrylsäureharz, ein Methacrylsäure-Harz, ein Acrylnitril-Harz oder Kombinationen davon umfasst.
Toner nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Harz ein Polyesterharz umfasst.
Toner nach Anspruch 3, wobei das Polyesterharz amorph oder kristallin ist.
Toner nach Anspruch 3, wobei das Polyesterharz ein amorphes Polyesterharz und ein kristallines Polyesterharz umfasst.
Toner nach Anspruch 4, umfassend ein amorphes Polyesterharz in einer Menge von etwa 69,5 Gew.-% bis etwa 75,5 Gew.-%.
Toner nach Anspruch 4, umfassend ein kristallines Harz in einer Menge von etwa 3,5 Gew.-% bis etwa 9,5 Gew.-%.
Toner nach Anspruch 4, wobei das amorphe Harz ein Harz mit hohem Molekulargewicht (HMW) umfasst.
Toner nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Wachs.
Entwicklerflüssigkeit, umfassend den Toner nach Anspruch 1.