DE102018127478B4 - Toner - Google Patents

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Abstract

Toner, der umfasst: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz, ein Wachs A, und ein kristallines Material, das ein Kohlenwasserstoffwachs B ist, beinhaltet, wobeidas Bindemittelharz ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet,die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Massen-% beträgt,die Menge des Wachses A von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 6,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,ein Schmelzpunkt des Wachses A von 60,0°C bis 100,0°C beträgt, das Wachs A bei 100°C in einer Menge von zumindest 15,0 Massenteilen mit 100 Massenteilen eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel ist, welches ein Copolymer aus 75 Massenteilen eines Styrolmonomers und 25 Massenteilen eines Butylacrylatmonomers ist und ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 30000 aufweist,in einer Differentialrasterkalorimetrie des Toners,wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, undeine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird,die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C erfüllen, undin einer Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials, wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks,wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird,die Tc(20) und die TcB eine Beziehung vonTc(20) ≤ TcB erfüllen.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, der zum Erzeugen eines Tonerbildes durch Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bildes verwendet wird, das durch ein Verfahren, wie etwa ein elektrophotographisches Verfahren, ein elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren oder ein Tonerstrahlaufzeichnungsverfahren, erzeugt wird.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In den letzten Jahren wurde eine Nachfrage nach einer weiteren Reduzierung des Stromverbrauchs von Druckern und Kopierern geschaffen. Um diese Anforderung zu erfüllen, ist ein Toner bevorzugt, der bei einer niedrigeren Temperatur schnell schmilzt, d.h. ein Toner mit hervorragender Niedertemperaturfixierbarkeit. Um einen Toner mit hervorragender Niedertemperaturfixierbarkeit zu erhalten, wurden Studien zur Verwendung von Wachs in einem Toner durchgeführt.
  • Das Wachs wird zugegeben, um einem Bindemittelharz Plastizität zu verleihen. Da das durch Wärme geschmolzene und verflüssigte Wachs mit dem Bindemittelharz kompatibel wird, wird die Viskosität des Toners zum Zeitpunkt des Schmelzens verringert und es kann ein Toner mit hervorragender Niedertemperaturfixierbarkeit erhalten werden.
  • Vor diesem Hintergrund haben die JP 2017 - 040 772 A , die JP 2017 - 044 952 A , das japanische Patent JP 6 020 458 B2 , die JP 2012 - 63 574 A und die JP 2006 - 267 516 A Toner unter Verwendung von Esterwachsen vorgeschlagen. Die US 2013 / 280 649 A1 stellt einen Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder bereit, wobei der Toner mit Tonerteilchen gebildet wird, die ein Bindemittelharz und eine kristalline Esterverbindung enthalten, und das Bindemittelharz enthält ein Styrol-Acryl-Harz, das eine von einem Acrylester-Monomer abgeleitete Struktureinheit enthält. Die JP 2014 - 35 506 A stellt einen Toner bereit, der eine kristalline Esterverbindung mit einer geradkettigen Struktur und ein Bindemittelharz enthält, das ein Styrol-Acryl-Harz enthält, wobei das Styrol-Acryl-Harz eine Struktureinheit, die von einem (Meth)acrylsäure-Alkylester-Monomer abgeleitet ist, ausgedrückt durch die allgemeine Formel (1): H2C=CR1-COOR2, und eine Struktureinheit, die von einem (Meth)acrylsäure-Alkylester-Monomer abgeleitet ist, ausgedrückt durch die allgemeine Formel (2): H2C=CR3-COOR4, aufweist, wobei in den Formeln bedeuten R1 und R3 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; R2 eine geradkettige Alkylgruppe mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt; und R4 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen darstellt.
  • In der Zwischenzeit ist es auch wichtig, dass Drucker und Kopierer über einen langen Zeitraum hinweg eine stabile Bildqualität erzeugen können. Um diese Anforderung zu erfüllen, wird ein Toner benötigt, der eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweist und bei längerer Lagerung wenig Veränderungen der Bildqualität über die Zeit aufweist.
  • Das Wachs, das zugegeben wird, um dem Bindemittelharz Plastizität zu verleihen, weist jedoch eine hohe Kompatibilität mit dem Bindemittelharz auf. Daher neigt ein Teil des Wachses dazu, im Tonerherstellungsprozess mit dem Bindemittelharz kompatibel zu bleiben. Infolgedessen gibt es Fälle, in denen die mechanische Festigkeit des Toners verringert ist oder das mit dem Bindemittelharz kompatible Wachs im Laufe der Zeit zur Oberfläche des Toners exponiert wird, was die Bildqualität verringert.
  • Daher besteht die Nachfrage nach einem Toner, der Wachs mit hoher Plastizität verwendet, wobei der Toner Niedertemperaturfixierbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist und sich durch seine zeitliche Stabilität der Bildqualität auszeichnet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In den in der JP 2017 - 040 772 A und der JP 2017 - 044 952 A offenbarten Tonern wird die Niedertemperaturfixierbarkeit durch die Verwendung eines Esterwachses verbessert, aber da die Kompatibilität zwischen dem Esterwachs und dem Bindemittelharz nicht ausreichend hoch ist, gibt es Raum für weitere Verbesserungen.
  • Darüber hinaus wird in den im Japanischen Patent JP 6 020 458 B2 , in der JP 2012 - 63 574 A und in der JP 2006 - 267 516 A offenbarten Tonern ein Esterwachs mit hoher Kompatibilität mit dem Bindemittelharz verwendet, aber es werden keine Untersuchung zur Veränderungen der Bildqualität im Laufe der Zeit während der Langzeitlagerung offenbart. Daher besteht die Möglichkeit, dass ein Teil des Esterwachses beim Herstellungsprozess des Toners mit dem Bindemittelharz kompatibel bleibt. Infolgedessen gibt es Raum für eine weitere Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Toners und der zeitlichen Stabilität der Bildqualität.
  • Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt einen Toner bereit, der Niedertemperaturfixierbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist und sich durch seine zeitliche Stabilität der Bildqualität auszeichnet.
  • Die vorliegende Erfindung in ihrem ersten Aspekt stellt bereit
    einen Toner, der aufweist: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz, ein Wachs A, und ein kristallines Material, das ein Kohlenwasserstoffwachs B ist beinhaltet, wobei
    das Bindemittelharz ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet,
    die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Massen-% beträgt,
    die Menge des Wachses A von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,
    die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 6,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,
    ein Schmelzpunkt des Wachses A von 60,0°C bis 100,0°C beträgt,
    das Wachs A bei 100°C in einer Menge von zumindest 15,0 Massenteilen mit 100 Massenteilen eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel ist, welches ein Copolymer aus 75 Massenteilen eines Styrolmonomers und 25 Massenteilen eines Butylacrylatmonomers ist und ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 30000 aufweist,
    in der Differentialrasterkalorimetrie des Toners,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, und
    eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird,
    die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von 0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C erfüllen, und
    in der Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird,
    die Tc(20) und die TcB eine Beziehung von Tc(20) ≤ TcB erfüllen.
  • Die vorliegende Erfindung in ihrem zweiten Aspekt stellt bereit
    einen Toner, der aufweist: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz, ein Wachs A und ein kristallines Material, das ein Kohlenwasserstoffwachs B ist, beinhaltet, wobei
    das Bindemittelharz ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet,
    die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Massen-% beträgt,
    das Verhältnis des Wachses A zur Gesamtmenge des Wachses A und des kristallinen Materials zumindest 50 Massen-% beträgt,
    die Menge des Wachses A von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,
    die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 6,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,
    ein Schmelzpunkt des Wachses A von 60,0°C bis 100,0°C beträgt,
    das Wachs A eine Esterverbindung von einem Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen ist,
    ein Löslichkeitsparameter des Wachses A zumindest 8,81 (cal/cm3)1/2 beträgt,
    in der Differentialrasterkalorimetrie des Toners,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, und
    eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird,
    die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von 0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C erfüllen, und
    in der Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird,
    die Tc(20) und die TcB eine Beziehung von
    Tc(20) ≤ TcB erfüllen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Toner bereitzustellen, der eine Niedertemperaturfixierbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist und sich durch seine zeitliche Stabilität der Bildqualität auszeichnet.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ergeben.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Kristallisationsprozess eines Wachses mit geringer Kompatibilität mit einem Bindemittelharz darstellt.
    • 2 ist ein schematisches Diagramm, das einen Kristallisationsprozess eines Wachses mit hoher Kompatibilität mit einem Bindemittelharz darstellt.
    • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bildmuster zur Beurteilung der Bildqualität darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „von AA bis BB“ und „AA bis BB“, der einen numerischen Bereich darstellt, einen numerischen Bereich, der eine Untergrenze und eine Obergrenze, die die Endpunkte sind, einschließt, sofern nicht anders angegeben.
  • Weiterhin ist das kristalline Material eine Verbindung, für die in der Differentialrasterkalorimetrie (DSC) ein endothermer Peak beobachtet wird.
  • Um einen Toner zu erhalten, der eine Niedertemperaturfixierbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist und sich durch seine zeitliche Stabilität der Bildqualität auszeichnet, ist es notwendig, ein Wachs mit hoher Kompatibilität mit dem Bindemittelharz in den Toner in einem phasengetrennten Zustand einzubringen.
  • Vor diesem Hintergrund dachten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass die Phasentrennung mit dem Bindemittelharz durch eine ausreichende Erhöhung des Kristallinitätsgrades des Wachses verursacht würde, und führten umfangreiche Studien zu dieser Idee durch. Die erzielten Ergebnisse führten zur Entstehung der vorliegenden Erfindung.
  • Der Kristallinitätsgrad bezeichnet ein Verhältnis, bei dem das dem Toner zugegebene Wachs kristallisiert wird.
  • Insbesondere wird der Kristallinitätsgrad aus der endothermen Menge bei der Durchführung von Differentialrasterkalorimetrie (im Folgenden auch DSC-Messung genannt) des Toners, der endothermen Menge bei der Durchführung der DSC-Messung des Wachses und der Menge des zugegebenen Wachses berechnet.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten im Laufe der Studie die DSC-Messung eines Toners durch, der ein Wachs mit hoher Kompatibilität mit einem Bindemittelharz verwendet, und stellten fest, dass die Kristallisationstemperatur mit zunehmender Abkühlrate deutlich abnahm. Unterdessen wurde im Toner, der das Wachs mit geringer Kompatibilität mit dem Bindemittelharz verwendet, fast keine Abnahme der Kristallisationstemperatur bestätigt.
  • Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Folgendes erwogen.
  • Im Allgemeinen ist bekannt, dass der Kristallisationsprozess von Wachs aus zwei Prozessen besteht: der Erzeugung von Kristallkeimen und dem Kristallwachstum.
  • Bei der Verwendung eines Wachses mit geringer Kompatibilität mit einem Bindemittelharz ist es denkbar, dass sich ein Teil der Waches zum Zeitpunkt des Schmelzens vom Bindemittelharz phasentrennt. Bei Abkühlung aus einem solchen Zustand kristallisiert das zum Zeitpunkt des Schmelzens phasengetrennte Wachs direkt. Daher werden Kristallkeime unabhängig von der Abkühlrate bei einer im Wesentlichen konstanten Temperatur rasch erzeugt (1).
  • Unterdessen wird bei der Verwendung eines Wachses mit hoher Kompatibilität mit einem Bindemittelharz angenommen, dass das gesamte Wachs zum Zeitpunkt des Schmelzens mit dem Bindemittelharz kompatibel ist. Damit die Kristallisation von einem solchen Zustand aus voranschreitet, ist es denkbar, dass sich zuerst das mit dem Bindemittelharz kompatible Wachs sammelt und die Kristallkeime nach lokaler Erhöhung der Konzentration gebildet werden (2).
  • Daher ist es bei Erhöhung der Abkühlrate denkbar, dass der Prozess, bei dem sich das Wachs sammelt, zu einem geschwindigkeitsbestimmenden Prozess wird und die Erzeugungsrate der Kristallkeime reduziert wird, was zu einer Abnahme der Kristallisationstemperatur führt.
  • Das heißt, insbesondere bei der Verwendung eines Wachses mit hoher Kompatibilität mit einem Bindemittelharz ist es denkbar, dass die Kristallkeimbildungsrate reduziert wird, und es wird davon ausgegangen, dass dadurch die Kristallisation des Wachses nicht ausreichend voranschreitet und eine mit dem Bindemittelharz kompatibilisierte Komponente verbleibt.
  • Basierend auf der obigen Überlegung haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass in einem Toner, der ein Wachs verwendet, das mit einem Bindemittelharz hochkompatibel ist, der Kristallisationsgrad des Wachses im Toner deutlich verbessert wird, wenn die Kristallkeimerzeugungsrate gesteuert wird und der Toner so ausgebildet wird, dass es unwahrscheinlich ist, dass sich die Kristallisationstemperatur selbst bei erhöhter Abkühlrate verringert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde durch eine detaillierte Analyse des Toners gegenüber den Problemen durchgeführt, die bei der Verwendung eines Wachses mit hoher Kompatibilität mit einem Bindemittelharz auftreten, und die vorliegende Erfindung kann aufgrund der Stands der Technik nicht ohne weiteres erzielt werden.
  • Der Toner der vorliegenden Erfindung ist
    ein Toner, der aufweist: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz, ein Wachs A, und ein kristallines Material, das ein Kohlenwasserstoffwachs B ist, beinhaltet, wobei
    das Bindemittelharz ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet,
    die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Massen-% beträgt,
    die Menge des Wachses A von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,
    die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 6,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt,
    ein Schmelzpunkt des Wachses A von 60,0°C bis 100,0°C beträgt,
    das Wachs A bei 100°C in einer Menge von zumindest 15,0 Massenteilen mit 100 Massenteilen eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel ist, welches ein Copolymer aus 75 Massenteilen eines Styrolmonomers und 25 Massenteilen eines Butylacrylatmonomers ist und ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 30000 aufweist,
    in der Differentialrasterkalorimetrie des Toners,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, und
    eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird,
    die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von 0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C erfüllen, und
    in der Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird,
    die Tc(20) und die TcB eine Beziehung von Tc(20) ≤ TcB erfüllen.
  • Der Toner verwendet das Wachs A, das eine hohe Kompatibilität mit einem Bindemittelharz, das ein Styrol-Acryl-Copolymers beinhaltet, aufweist.
  • Das heißt, das Wachs A ist bei 100°C in einer Menge von zumindest 15,0 Massenteilen mit 100 Massenteilen des Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel. Das Styrol-Butylacrylat-Copolymer ist ein Copolymer aus 75 Massenteilen eines Styrolmonomers und 25 Massenteilen eines Butylacrylatmonomers und weist ein gewichtgemitteltes Molekulargewicht von 30000 auf.
  • Die kompatible Menge bei 100°C wird im Folgenden auch als gesättigte kompatible Menge bezeichnet.
  • Die gesättigte kompatible Menge ist ein Zahlenwert, der angibt, wie viel vom Wach A mit dem Styrol-Butylacrylat-Copolymer kompatibilisiert werden kann, und in der vorliegenden Erfindung wird die gesättigte kompatible Menge als Hinweis auf die Kompatibilität des Wachses A mit dem Bindemittelharz, das ein Styrol-Acryl-Copolymers beinhaltet, angesehen.
  • Wenn die gesättigte kompatible Menge zumindest 15,0 Massenteile beträgt, kann eine ausreichende Niedertemperaturfixierbarkeit erreicht werden. Die Obergrenze der gesättigten kompatiblen Menge beträgt 100,0 Massenteile, und zu diesem Zeitpunkt werden das Styrol-Butylacrylat-Copolymer und Wachs A beliebig gemischt.
  • Selbst wenn die Menge des im Tonerteilchen enthaltenen Wachses A gleich ist, verbessert das Wachs mit einer größeren gesättigten kompatiblen Menge die Niedertemperaturfixierbarkeit effektiver.
  • Die gesättigte kompatible Menge beträgt bevorzugt zumindest 25,0 Massenteile und stärker bevorzugt zumindest 45,0 Massenteile.
  • Unterdessen, wenn die gesättigte kompatible Menge weniger als 15,0 Massenteile beträgt, wie vorstehend beschrieben, tritt die Bildung von Kristallkeimen im Wachs A im Bindemittelharz schnell ein, so dass die Veränderung des Toners im Laufe der Zeit, was das durch die vorliegende Erfindung zu lösende Problem ist, unwahrscheinlich ist, aber die Niedertemperaturfixierbarkeit unzureichend ist.
  • Die gesättigte kompatible Menge kann durch den Löslichkeitsparameter (SP-Wert) und das Molekulargewicht des Wachses A gesteuert werden. Ein Verfahren zur Messung der gesättigten kompatiblen Menge wird später beschrieben.
  • Wenn die Löslichkeitsparameter des Wachses A und des Styrol-Butylacrylat-Copolymers durch SPw bzw. SPc bezeichnet werden und das gewichtgemittelte Molekulargewicht des Wachses A durch Mw bezeichnet wird, erfüllen die SPw, SPc und Mw bevorzugt eine folgende Formel (1) und erfüllen stärker bevorzugt eine folgende Formel (1)'. Die Einheit des Löslichkeitsparameters ist (cal/cm3)1/2. ( SPc SPw ) 2 × Mw 680
    Figure DE102018127478B4_0001
    450 ( SPc SPw ) 2 × Mw 650
    Figure DE102018127478B4_0002
  • Durch die Verwendung des Wachses A, das die Formel (1) erfüllt, kann eine ausreichende Kompatibilität des Wachses mit dem Bindemittelharz erhalten werden. Ein Verfahren zur Berechnung des SP-Wertes und ein Verfahren zur Messung des Molekulargewichts werden im Folgenden beschrieben.
  • In der Differentialrasterkalorimetrie des Toners,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, und
    eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird,
    erfüllen die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von 0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C
    Tc(1) - Tc(20) wird im Folgenden auch als ΔTc bezeichnet.
  • Der ΔTc-Wert von nicht mehr als 7,0°C bedeutet, dass die Kernwachstumsrate im Wachs A ausreichend hoch ist. Daher ist es möglich, die Menge des Wachses A, das mit dem Bindemittelharz kompatibilisiert wurde, ausreichend zu reduzieren. Dadurch wird selbst wenn der Toner in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hohen Luftfeuchtigkeit stehen gelassen wird, das Exponieren des Wachses zur Oberfläche der Tonerteilchen unterdrückt und die zeitliche Stabilität der Bildqualität ist verbessert.
  • Darüber hinaus ist ΔTc bevorzugt von 0,0°C bis 6,5°C und stärker bevorzugt von 0,0°C bis 5,0°C.
  • Das ΔTc kann durch die Konzentration des Wachses A im Toner und die Zugabe eines Materials zur Förderung der Kristallkeimbildung im Wachs A gesteuert werden. Ein Verfahren zur Messung von Tc(1) und Tc(20) wird im Folgenden beschrieben.
  • Der Schmelzpunkt des Wachses A beträgt von 60,0°C bis 100,0°C.
  • Durch Einstellen des Schmelzpunktes des Wachses A auf zumindest 60,0°C ist es möglich, das Oberflächenexponieren des Wachses zu unterdrücken, auch wenn das Wachs mit einer großen gesättigten, kompatiblen Menge verwendet wird. Weiterhin kann durch Einstellen des Schmelzpunktes auf nicht mehr als 100,0°C eine ausreichende Niedertemperaturfixierbarkeit erreicht werden.
  • Der Schmelzpunkt des Wachses A liegt bevorzugt zwischen 65,0°C und 90,0°C. Der Schmelzpunkt des Wachses A kann durch die Inhaltsstoffe des Wachses A gesteuert werden. Ein Verfahren zur Messung des Schmelzpunktes des Wachses A wird im Folgenden beschrieben.
  • Die Menge des Wachses A beträgt von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes.
  • Für die Peaktemperatur des maximalen exothermen Peaks in der Differentialrasterkalorimetrie des Toners als die vom Wachs A abgeleitete Temperatur beträgt das Verhältnis des Wachses A zur Gesamtmenge des Wachses A und kristalliner Materialien, die sich vom Wachs A unterscheiden, bevorzugt zumindest 50 Massen-%.
  • Wenn das Verhältnis des Wachses A zur Gesamtmenge des Wachses A und kristalliner Materialien, die sich vom Wachs A unterscheiden, zumindest 50 Massen-% beträgt,
    werden in der Differentialrasterkalorimetrie des Toners,
    die Peaktemperatur Tc(1) des maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, und
    die Peaktemperatur Tc(20) des maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, vom Wachs A abgeleitet.
  • Das Tonerteilchen beinhaltet ferner ein kristallines Material und
    in der Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials,
    wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird, die Tc(20) und die TcB eine Beziehung von Tc(20) ≤ TcB und bevorzugt Tc(20) + 15,0 ≤ TcB erfüllen.
  • Das Erfüllen dieser Bedingung bedeutet, dass die Kristallkeime des kristallinen Materials ausreichend erzeugt werden, bevor das Wachs A kristallisiert. Dadurch kann der Effekt der Förderung der Kristallkeimbildung im Wachs A erhalten werden, kann der ΔTc des Toners effizient reduziert werden, und kann ein Toner mit ausgezeichneter mechanischer Festigkeit und zeitlicher Stabilität erhalten werden. Um den ΔTc des Toners zu reduzieren, ohne das kristalline Material zu verwenden, ist es außerdem notwendig, die Menge des Wachses A zu erhöhen, so dass die Koexistenz mit anderen Tonerleistungen in einigen Fällen schwierig sein kann. Ein Verfahren zur Messung des TcB wird im Folgenden beschrieben.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass das kristalline Material bei 100°C in einer Menge von 0,0 Massenteilen bis 5,0 Massenteilen (inkompatibel oder kompatibel bei nicht mehr als 5,0 Massenteilen) und stärker bevorzugt in einer Menge von 0,0 Massenteilen bis 2,0 Massenteilen (inkompatibel oder kompatibel bei nicht mehr als 2,0 Massenteilen) mit 100 Massenteilen des Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel ist.
  • Wenn die kompatible Menge innerhalb des obigen Bereichs liegt, bedeutet dies, dass die Kompatibilität des kristallinen Materials mit dem Bindemittelharz ausreichend gering ist. Aufgrund der geringen Kompatibilität ist es wahrscheinlich, dass Kristallkeime des kristallinen Materials erzeugt werden, so dass der ΔTc des Toners effizienter reduziert werden kann.
  • Die Menge des kristallinen Materials beträgt von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes.
  • Das kristalline Material ist ein Kohlenwasserstoffwachs B. Der Effekt der Förderung der Kristallkeimbildung im Wachs A wird auch durch die Affinität des kristallinen Materials und des Wachses A beeinflusst. Das Kohlenwasserstoffwachs B ist ausgezeichnet in der Affinität zum Wachs A und die Kristallkeimbildungsrate im Kohlenwasserstoffwachs B selbst ist hoch, so dass ΔTc des Toners effizienter reduziert werden kann.
  • Beispiele für das Kohlenwasserstoffwachs B sind Erdölwachse, Kohlenwasserstoffwachse und Polyolefinwachse. Darüber hinaus zeigen diese Kohlenwasserstoffwachse B ähnliche Effekte, auch wenn ein Teil davon mit einem Substituenten, wie etwa einem Alkohol, einem Amid, einem Urethan oder dergleichen, oder mit einem bekannten Harz, wie etwa einem Styrol-Acrylharz, modifiziert ist.
  • In der Differentialrasterkalorimetrie des Toners ist es bevorzugt, dass eine endotherme Menge ΔH eines endothermen Peaks beim Erwärmen von 0°C auf 150°C bei 10°C/min von 10,0 J/g bis 35,0 J/g beträgt.
  • Die endotherme Menge ΔH bedeutet die im Toner enthaltene Wachsmenge.
  • Wenn diese Menge zumindest 10,0 J/g beträgt, kann eine ausgezeichnetere Niedertemperaturfixierbarkeit erreicht werden.
  • In der Zwischenzeit, wenn diese Menge nicht mehr als 35,0 J/g beträgt, kann eine ausgezeichnetere mechanische Festigkeit erreicht werden.
  • Es ist stärker bevorzugt, dass die endotherme Menge ΔH von 20,0 J/g bis 30,0 J/g beträgt. Ein Verfahren zur Messung der endothermen Menge ΔH wird im Folgenden beschrieben.
  • Es ist stärker bevorzugt, dass das Tonerteilchen ferner ein amorphes Polyesterharz beinhalten.
  • Im Allgemeinen haben amorphe Polyesterharze eine höhere Polarität als Styrol-Acrylharze und sind daher wenig kompatibel mit unpolaren Wachsen. Durch das Beinhalten eines amorphen Polyesterharzes ist es möglich, die Kristallkeimbildung im Wachs A zu fördern, so dass ein Toner mit ausgezeichneter zeitlicher Stabilität erhalten werden kann.
  • Die Menge des amorphen Polyesterharzes beträgt bevorzugt 1,0 Massenteile bis 10,0 Massenteile und stärker bevorzugt 2,0 Massenteile bis 8,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes.
  • Als amorphes Polyesterharz kann ein konventionell bekanntes Polyesterharz verwendet werden.
  • Als spezifisches Beispiel wird ein amorphes Polyesterharz, der durch Dehydrierungskondensation einer zweibasigen Säure oder eines Derivats davon (Carbonsäurehalogenid, Ester, Säureanhydrid) und eines zweiwertigen Alkohols als essentielle Komponenten erhalten wird, und optional einer dreiwertigen oder höheren mehrbasigen Säure und einem Derivat davon (Carbonsäurehalogenid, Ester, Säureanhydrid), einer einbasigen Säure, einem dreiwertigen oder höheren Alkohol, einem einwertigen Alkohol und dergleichen.
  • Beispiele für die zweibasige Säure beinhalten aliphatische zweibasige Säuren, wie etwa Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Dodecylbernsteinsäure, Dodecenylbernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und Dekan-1,10-Dicarbonsäure; aromatische zweibasige Säuren, wie etwa Phthalsäure, Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, Tetrabromphthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, HET-Säure, Himinsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und 2,6-Naphthalindicarbonsäure.
  • Beispiele für Derivate von zweibasigen Säuren beinhalten Carbonsäurehalogenide, Veresterungsprodukte und Säureanhydride von aliphatischen zweibasigen Säuren und aromatischen zweibasigen Säuren.
  • Unterdessen beinhalten Beispiele für die zweiwertigen Alkohole acyclische aliphatische Diole, wie etwa Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Triethylenglykol und Neopentylglykol; Bisphenole, wie etwa Bisphenol A und Bisphenol F; Alkylenoxid-Addukte von Bisphenol A, wie etwa Ethylenoxid-Addukte von Bisphenol A und Propylenoxid-Addukte von Bisphenol A; und Aralkylenglykole, wie etwa Xylylolglykol.
  • Beispiele für dreiwertige oder höhere mehrbasige Säuren und deren Anhydride beinhalten Trimellitsäure, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäure und Pyromellitsäureanhydrid.
  • Bei der dynamischen Viskoelastizitätsmessung des Toners bei 100°C beträgt das Verhältnis (G''/G', nachfolgend auch tanδ genannt) des Verlust-Elastizitätsmoduls G'' zum Speicher-Elastizitätsmodul G' bevorzugt nicht mehr als 1,50.
  • Im Toner ist die Kompatibilität des Bindemittelharzes und des Wachses A hoch, und die Viskosität des Toners zum Zeitpunkt des Schmelzens wird extrem niedrig. Daher ist es bei hoher Fixiertemperatur wahrscheinlich, dass ein Heiß-Offset-Phänomen auftritt, bei dem ein Teil des Bildes am Fixierelement haftet.
  • Wenn der Wert von tanδ nicht mehr als 1,50 beträgt, kann ein ausgezeichneter Heiß-Offset-Widerstand erreicht werden. Je niedriger der tanδ ist, desto höher ist der Speicher-Elastizitätsmodul als der Verlust-Elastizitätsmodul. Wenn der Wert von tanδ nicht mehr als 1,50 beträgt, kann daher eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit erhalten werden. Der Wert von tanδ ist stärker bevorzugt nicht mehr als 1,30. Der untere Grenzwert des tanδ-Wertes ist indes nicht besonders begrenzt, liegt aber bevorzugt bei zumindest 0,70.
  • Der tanδ kann durch die Menge einer hochmolekulargewichtigen Komponente oder einer Vernetzungskomponente, die im Toner enthalten sind, und die Menge des Wachses A gesteuert werden. Ein Verfahren zur Messung des tanδ wird im Folgenden beschrieben.
  • Das Verhältnis (D4/D1) des gewichtgemittelten Teilchendurchmessers (D4) zum zahlenmittleren Teilchendurchmesser (D1) des Toners beträgt bevorzugt von 1,00 bis 1,25. Wenn (D4/D1) nicht mehr als 1,25 beträgt, kann eine bessere Bildqualität erhalten werden. (D4/D1) ist stärker bevorzugt nicht mehr als 1,20. Der gewichtgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlenmittlere Teilchendurchmesser (D1) des Toners können durch die Zugabemenge und den Schmelzpunkt des Wachses und die Produktionsbedingungen gesteuert werden. Verfahren zum Messen des gewichtgemittelten Teilchendurchmessers (D4) und des zahlenmittleren Teilchendurchmessers (D1) des Toners werden im Folgenden beschrieben.
  • Das Bindemittelharz beinhaltet ein Styrol-Acryl-Copolymer.
  • Die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz beträgt zumindest 50 Massen-%, bevorzugt von 80 Massen-% bis 95 Massen-%.
  • Das Styrol-Acryl-Copolymer ist ein Copolymer aus einem Styrol-Monomer und einem Acryl-Monomer (Acrylsäure oder Methacrylsäure und Alkylester davon).
  • Hier kann das Styrol-Acryl-Copolymer in einem Zustand in dem Bindemittelharz enthalten sein, in dem es nur aus dem Styrol-Acryl-Copolymer besteht, oder kann in dem Bindemittelharz als Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer mit einem anderen Polymer oder eine Mischung davon enthalten sein.
  • Wenn die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Gew.-% beträgt, ist der Wert der gesättigten kompatiblen Menge verwendbar.
  • Zusätzlich zum Styrol-Acryl-Copolymer kann für das Bindemittelharz ein bekanntes Harz oder Polymer, das für einen Toner verwendet werden kann, verwendet werden.
  • Zum Beispiel kann ein Polyesterharz, ein Polyamidharz, ein Furanharz, ein Epoxidharz, ein Xylolharz und ein Silikonharz verwendet werden.
  • Im Folgenden werden Beispiele für das Styrolmonomer vorgestellt.
  • Styrol, α-Methylstyrol, β-Methylstyrol, o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, Divinylbenzol und dergleichen.
  • Das Styrolmonomer kann einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren ausgewählt aus diesen Styrolmonomere verwendet werden.
  • Beispiele für das Acrylmonomer werden im Folgenden vorgestellt.
    Acrylsäurealkylester, wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Propylacrylat, iso-Propylacrylat, n-Butylacrylat, iso-Butylacrylat, tert-Butylacrylat, n-Amylacrylat, n-Hexylacrylat, 2-Ethyhexylacrylat, n-Octylacrylat, n-Nonylacrylat, n-Decylacrylat und n-Dodecylacrylat;
    Methacrylsäurealkylester, wie etwa Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, iso-Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, isoButylmethacrylat, tert-Butylmethacrylat, n-Amylmethacrylat, n-Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, n-Nonylmethacrylat, n-Decylmethacrylat und n-Dodecylmethacrylat;
    Acrylsäurediester, wie etwa Diethylenglykoldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Tetraethylenglykoldiacrylat, Polyethylenglykoldiacrylat und 1,6-Hexandioldiacrylat; und
    Acrylsäure, Methacrylsäure und dergleichen.
  • Das Acrylmonomer kann einzeln oder in Kombination mit zwei oder mehreren ausgewählt aus diesen Acrylmonomeren verwendet werden.
  • Es ist bevorzugt, dass das Styrol-Acryl-Copolymer zumindest ein Copolymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Styrol-Alkylacrylat-Copolymer und einem Styrol-Alkylmethacrylat-Copolymer beinhaltet; und
    die Alkylgruppe des Alkylacrylats und die Alkylgruppe des Alkylmethacrylats jeweils 2 bis 10 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatome und noch stärker bevorzugt 2 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen.
  • Wenn die Anzahl an Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe innerhalb des obigen Bereichs liegt, kann das Tonerdesign basierend auf dem Wert der gesättigten kompatiblen Menge des Wachses A geeignet angewendet werden. Das Tonerdesign basierend auf dem Wert der gesättigten kompatiblen Menge ist möglich, auch wenn das Styrol-Acryl-Copolymer nicht das Styrol-Butylacrylat-Copolymer selbst ist.
  • Das Polymerisationsverhältnis des Styrolmonomers und des Acrylmonomers (Styrolmonomer: Acrylmonomer) beträgt bevorzugt 50 : 50 bis 99 : 1 und stärker bevorzugt 65 : 35 bis 80 : 20.
  • Das Wachs A ist nicht besonders begrenzt, solange es die oben genannten Eigenschaften aufweist und ein bekanntes Wachs kann verwendet werden.
  • Aus Sicht der Kompatibilität mit dem im Bindemittelharz enthaltenen Styrol-Acryl-Copolymer kann das Wachs A geeignet exemplarisch durch ein Esterwachs dargestellt werden, welches ein Kondensat aus einer Alkoholkomponente und einer Carbonsäurekomponente ist.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Wachs A eine Esterverbindung aus einem Diol und einer aliphatischen Monocarbonsäure beinhaltet.
  • Weiterhin ist das Wachs A bevorzugt eine Esterverbindung aus einem Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen.
  • Der Löslichkeitsparameter (SP-Wert) des Wachses A beträgt bevorzugt zumindest 8,81 (cal/cm3)1/2 und stärker bevorzugt zumindest 8,83 (cal/cm3)1/2. Der obere Grenzwert des SP-Wertes ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt nicht mehr als 9,00 (cal/cm3)1/2.
  • Beispiele von Diolen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen beinhalten Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol.
  • Beispiele von aliphatischen Monocarbonsäuren mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen beinhalten aliphatische Monocarbonsäuren, wie etwa Palmitinsäure, Stearinsäure und Behensäure.
  • Die Menge des Wachses A beträgt von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes.
  • Das Tonerteilchen kann ein Färbemittel beinhalten. Das Färbemittel kann beispielhaft durch verschiedene konventionell bekannte Farbstoffe und Pigmente veranschaulicht werden.
  • Beispiele für schwarze Färbemittel beinhalten Carbon Black und dergleichen.
  • Beispiele für gelbe Färbemittel beinhalten Gelbpigmente, die durch Monoazoverbindungen, Disazoverbindungen, kondensierte Azoverbindungen, Isoindolinonverbindungen, Isoindolinverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen und Allylamidverbindungen dargestellt werden.
  • Konkrete Beispiele beinhalten C. I. Pigment Yellow 74, 93, 95, 109, 111, 128, 155, 174, 180 und 185.
  • Beispiele für die Magenta-Färbemittel beinhalten Monoazoverbindungen, kondensierte Azoverbindungen, Diketopyrrolopyrrolverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Chinacridonverbindungen, basische Farbstofflackverbindungen, Naphtholverbindungen, Benzimidazolonverbindungen, Thioindigoverbindungen und Perylenverbindungen.
  • Konkrete Beispiele beinhalten C. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 238, 254, 269 und C. I. Pigment Violet 19.
  • Beispiele für die Cyan-Färbemittel beinhalten Cyan-Pigmente, die durch Kupferphthalocyaninverbindungen und Derivate davon, Anthrachinonverbindungen und basische Farbstofflackverbindungen dargestellt werden.
  • Konkrete Beispiele beinhalten C. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62 und 66.
  • Verschiedene Farbstoffe, die als Färbemittel herkömmlich bekannt sind, können zusammen mit den Pigmenten verwendet werden.
  • Die Menge des Färbemittels beträgt bevorzugt 1,0 Massenteile bis 20,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes.
  • Falls erforderlich, kann das Tonerteilchen bekannte Materialien, wie etwa ein Ladungssteuerungsmittel, ein Ladungssteuerungsharz und ein Pigmentdispersionsmittel beinhalten.
  • Ein Toner kann auch erhalten werden, indem man optional das Tonerteilchen mit einem externen Additiv mischt und bewirkt, dass das externe Additiv an seiner Oberfläche haftet.
  • Beispiele für das externe Additiv beinhalten anorganische Feinteilchen, ausgewählt aus Siliziumdioxidfeinteilchen, Aluminiumoxidfeinteilchen und Titandioxidfeinteilchen oder Kompositoxide davon.
  • Beispiele für das Kompositoxid beinhalten Siliziumdioxid-Aluminium-Feinteilchen und Strontiumtitanatfeinteilchen.
  • Die Zugabemenge des externen Additivs beträgt bevorzugt von 0,01 Massenteile bis 8,0 Massenteile, stärker bevorzugt von 0,1 Massenteile bis 4,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens.
  • Das Tonerteilchen kann durch ein bekanntes Herstellungsverfahren, wie etwa ein Pulverisierungsverfahren, ein Suspensionspolymerisationsverfahren, ein Emulsionsaggregationsverfahren, ein Lösungssuspensionsverfahren, hergestellt werden, und das Herstellungsverfahren ist nicht besonders begrenzt.
  • Ein Verfahren zur Herstellung des Toners ist nicht besonders begrenzt und kann einen der folgenden Schritte (i) und (ii) im Herstellungsprozess des Tonerteilchens beinhalten.
    • (i) Einen Schritt zum Bilden eines Teilchens aus einer polymerisierbaren Monomerzusammensetzung, die das Wachs A und ein polymerisierbares Monomer beinhaltet, das in der Lage ist, ein Bindemittelharz zu bilden, das ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet, in einem wässrigen Medium, und Polymerisieren des polymerisierbaren Monomers, das in dem Teilchen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung enthalten ist (Suspensionspolymerisationsverfahren).
    • (ii) Einen Schritt des Bildens eines Teilchens aus einer Harzlösung, erhalten durch Lösen oder Dispergieren des Wachses A und des Bindemittelharzes, das ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet, in einem organischen Lösungsmittel, in einem wässrigen Medium, und Entfernen des in dem Teilchen der Harzlösung enthaltenen organischen Lösungsmittels (Lösungssuspensionsverfahren).
  • Im Folgenden werden Methoden zur Messung der physikalischen Eigenschaften des Toners und der Inhaltsstoffe beschrieben.
  • < Verfahren zur Messung der gesättigten kompatiblen Menge >
  • Die gesättigte kompatible Menge des Wachses im Verhältnis zum Styrol-Butylacrylat-Copolymer bei 100°C wird wie folgt gemessen.
  • Das Styrol-Butylacrylat-Copolymer ist ein Copolymer aus 75 Massenteilen eines Styrolmonomers und 25 Massenteilen eines Butylacrylatmonomers und weist ein gewichtgemitteltes Molekulargewicht von 30000 auf.
  • Insgesamt 1,00 g des Styrol-Butylacrylat-Copolymers werden in einer 30 mL-Durchstechflasche eingewogen und auf 100°C erwärmt. Danach wird das Wachs der Durchstechflasche zugegeben, bei 100°C gründlich gemischt und visuell beobachtet.
  • Wird die Mischung durch visuelle Beobachtungen als transparent befunden, wird die Kompatibilität als möglich bestimmt.
  • Das Wachs wird mit 0,005 g (0,5 Massenteile bezogen auf das Styrol-Butylacrylat-Copolymer) zugegeben, um die maximale Menge zu erhalten, bei der die Kompatibilität bestimmt wird.
  • < Methode zur Berechnung des Löslichkeitsparameters (SP-Wert) >
  • Der Löslichkeitsparameter (SP-Wert) wird unter Verwendung der Fedors-Gleichung (2) erhalten.
  • Für die unten angegebenen Werte von Δei und Δvi siehe „Evaporation energy and molar volume (25°C) of atoms and atomic groups“, beschrieben in Basic Coating Science, S. 54-57, 1986 (Maki Shoten) Tabellen 3-9.
  • Die Einheit des SP-Wertes ist (cal/cm3)1/2, kann aber in (J/m3)1/2 umgerechnet werden, da 1 (cal/cm3)1/2 = 2,046 × 103 (J/m3)1/2. δ i = ( Ev / V ) 1 / 2 = ( Δ ei / Δ vi ) 1 / 2
    Figure DE102018127478B4_0003
    • Ev: Verdampfungsenergie
    • V: Molvolumen
    • Δei: Verdampfungsenergie von Atom oder Atomgruppe der Komponente i
    • Δvi: Molvolumen von Atom oder Atomgruppe der Komponente i
  • < Methode zur Messung des gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw) vom Wachs >
  • Das gewichtgemittelte Molekulargewicht (Mw) des Wachses wird wie folgt mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen.
  • Zunächst wird das Wachs bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran (THF) gelöst. Wenn das Wachs schwer löslich ist, wird das Wachs im Bereich von nicht mehr als 35°C erwärmt. Anschließend wird die erhaltene Lösung durch einen lösungsmittelbeständigen Membranfilter „Mysyori Disk“ (hergestellt von der Tosoh Corporation) mit einem Porendurchmesser von 0,2 µm gefiltert, um eine Probenlösung zu erhalten. Die Probenlösung wird so eingestellt, dass die Konzentration der in THF löslichen Komponente 0,8 Massen-% beträgt. Diese Probenlösung wird verwendet, um Messungen unter den folgenden Bedingungen durchzuführen.
    Gerät: Hochgeschwindigkeits-GPC-Gerät „HLC-8220 GPC“ [hergestellt von Tosoh Corporation]
    Säule: 2 Sätze LF-604 [hergestellt von Showa Denko KK]
    Elutionsmittel: THF
    Durchfluss: 0,6 mL/min.
    Ofentemperatur: 40°C
    Probeninjektionsmenge: 0,020 mL
  • Zur Berechnung des Molekulargewichts der Probe wird eine mit Standard-Polystyrolharzen (Handelsname „TSK Standard Polystyrol F-850, F-450, F-288, F-128, F-80, F-40, F-20, F-10, F-4, F-2, F-1, A-5000, A-2500, A-1000, A-1000, A-500“ von Tosoh Corporation) erstellte Molekulargewichtskalibrierkurve verwendet.
  • < Methode zur Messung von Tc(1) und Tc(20) des Toners >
  • Tc(1) und Tc(20) des Toners werden mit einem Differentialrasterkalorimeter „Q1000“ (hergestellt von TA Instruments) gemessen.
  • Die Schmelzpunkte von Indium und Zink werden zur Temperaturkorrektur der Gerätedetektionseinheit verwendet, und die Schmelzwärme von Indium wird zur Korrektur des Brennwertes verwendet.
  • Spezifisch werden 3 mg des Toners genau gewogen und in einen Aluminiumtiegel platziert. Ein leerer Aluminiumtiegel dient als Referenz, und die Temperatur wird von 0°C auf 150°C bei einer Anstiegsrate von 10°C/min erhöht und für 5 min bei 150°C gehalten.
  • Danach wird von 150°C auf 0°C mit einer Abkühlrate von 1,0°C/min abgekühlt. Die Peaktemperatur des maximalen exothermen Peaks, der zu diesem Zeitpunkt vom Wachs A in der DSC-Kurve abgeleitet wird, wird als Tc(1) genommen.
  • Unterdessen wird die Peaktemperatur des maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A in der DSC-Kurve abgeleitet wird, wenn die Abkühlrate für das Abkühlen von 150°C auf 0°C auf 20,0°C/min geändert wird, als Tc(20) genommen.
  • < Methode zur Messung des Schmelzpunktes und der Kristallisationstemperatur (TcB) von Wachs und kristallinem Material >
  • Der Schmelzpunkt und die Kristallisationstemperatur (TcB) des Wachses und des kristallinen Materials werden mit einem Differentialrasterkalorimeter „Q1000“ (hergestellt von TA Instruments) gemessen.
  • Die Schmelzpunkte von Indium und Zink werden zur Temperaturkorrektur der Gerätedetektionseinheit verwendet, und die Schmelzwärme von Indium wird zur Korrektur des Brennwertes verwendet.
  • Spezifisch wird 1 mg Wachs oder kristallines Material genau gewogen und in einen Aluminiumtiegel platziert. Ein leerer Aluminiumtiegel dient als Referenz, und die Temperatur wird von 0°C auf 150°C bei einer Anstiegsrate von 10°C/min erhöht und für 5 min bei 150°C gehalten.
  • Danach wird von 150°C auf 0°C mit einer Abkühlrate von 20,0°C/min abgekühlt. Die Peaktemperatur des maximalen exothermen Peaks in der DSC-Kurve zu diesem Zeitpunkt wird als Kristallisationstemperatur des Wachses oder des kristallinen Materials genommen.
  • Anschließend wird, nachdem für 5 min bei 0°C belassen wurde, die Temperatur mit einer Anstiegsrate von 10°C/min von 0°C auf 150°C erhöht. Die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks in der DSC-Kurve zu diesem Zeitpunkt wird als Schmelzpunkt des Wachses oder des kristallinen Materials genommen. Die Kristallisationstemperatur des kristallinen Materials ist TcB.
  • < Methode zur Messung der endothermen Menge ΔH des Toners >
  • Die endotherme Menge ΔH des Toners wird mit einem DifferentialrasterKalorimeter „Q1000“ (Hersteller TA Instruments) gemessen.
  • Die Schmelzpunkte von Indium und Zink werden zur Temperaturkorrektur der Gerätedetektionseinheit verwendet, und die Schmelzwärme von Indium wird zur Korrektur des Brennwertes verwendet.
  • Spezifisch werden 3 mg des Toners genau gewogen und in einen Aluminiumtiegel platziert. Als Referenz dient ein leerer Aluminiumtiegel, und die Temperatur wird von 0°C auf 150°C mit einer Anstiegsrate von 10°C/min erhöht. Die endotherme Menge des endothermen Peaks in der DSC-Kurve zu diesem Zeitpunkt wird als endotherme Menge ΔH des Toners genommen. Wenn eine Mehrzahl von endothermen Peaks in der DSC-Kurve beobachtet wird (z.B. endotherme Peaks des Wachses A und des kristallinen Materials), wird die endotherme Menge, die durch die Summe der endothermen Mengen der jeweiligen endothermen Peaks erhalten wird, als endotherme Menge ΔH des Toners angenommen.
  • < Methode zur Messung von tanδ von Toner bei 100°C >
  • Als Messgerät wird ein Drehteller-Rheometer „ARES“ (Hersteller TA Instruments) verwendet.
  • Eine Probe, die unter Verwendung eines Tablettenformers in eine Scheibenform mit einem Durchmesser von 7,9 mm und einer Dicke von 2,0 ± 0,3 mm gepresst wird, wird als Messprobe unter einer 25°C-Umgebung verwendet.
  • Die Probe wird auf einer parallelen Platte mit einem Durchmesser von 8,0 mm montiert, die Temperatur wird von Raumtemperatur (25°C) auf 100°C über 15 min erhöht, die Form der Probe wird angepasst und nach 10 minütigem Halten wird die Messung gestartet.
  • Die Messung wird unter Bedingungen einer Temperatur von 100°C, einer Frequenz von 1,0 Hz und einer Dehnung von 1,0% durchgeführt.
  • Das durch die Messung erhaltenene Verhältnis (G''/G') vom Verlust-Elastizitätsmoduls G'' zum Speicher-Elastizitätsmodul G' ist tanδ.
  • < Methode zur Messung der Teilchengrößenverteilung des Toners > Die Teilchengrößenverteilung des Toners wird wie folgt berechnet.
  • Als Messgerät wird ein Präzisionsteilchengrößenverteilungsmessgerät „Coulter Counter Multisizer 3“ (eingetragene Marke, hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) verwendet, das auf einem porenelektrischen Widerstandsverfahren basiert und mit einem 100 µm Aperturrohr ausgestattet ist.
  • Die mitgelieferte Software „Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) dient zur Einstellung der Messbedingungen und zur Analyse der Messdaten. Die Messung erfolgt mit der Anzahl der effektiven Messkanäle von 25000 Kanälen.
  • Eine Lösung, die durch Lösen von hochreinem Natriumchlorid in ionenausgetauschtem Wasser auf eine Konzentration von etwa 1 Massen-% hergestellt wird, z.B. „ISOTON II“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.), kann als die wässrige Elektrolytlösung für die Messung verwendet werden.
  • Die spezielle Software wird vor der Messung und Analyse wie folgt eingestellt.
  • Die Gesamtzahl der Zählungen in einem Steuermodus wird auf 50000 Teilchen auf einem Bildschirm „CHANGE STANDARD OBSERVATION METHODE (SOM)“ in der speziellen Software eingestellt, die Anzahl der Messungen wird auf 1 eingestellt, und ein Wert, der mit „standard particles 10,0 µm“ (hergestellt von Beckman Coulter, Inc.) erhalten wird, wird als ein Kd-Wert eingestellt. Der Schwellenwert und der Rauschpegel werden automatisch durch Drücken der „MEASUREMENT BUTTON OF THE THRESHOLD/NOISE LEVEL" eingestellt. Weiterhin wird der Strom auf 1600 µA eingestellt, die Verstärkung wird auf 2 eingestellt, die Elektrolytlösung wird auf ISOTON II eingestellt und „FLUSH OF APERTURE TUBE AFTER MEASUREMENT“ wird angeklickt.
  • Im Bildschirm „PULSE TO PARTICLE DIAMETER CONVERSION SETTING“ der speziellen Software wird das Bin-Intervall auf einen logarithmischen Teilchendurchmesser eingestellt, der Teilchendurchmesser-Bin wird auf einen 256-Teilchendurchmesser Bin eingestellt und ein Teilchendurchmesserbereich wird von 2 µm bis 60 µm eingestellt.
  • Im Folgenden wird ein bestimmtes Messverfahren beschrieben.
    • (1) 200 mL der wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 250 mL Rundbodenbecherglas für Multisizer 3 gegeben, das Becherglas wird in einen Probenstand eingesetzt und das Rühren mit einem Rührstab erfolgt gegen den Uhrzeigersinn bei 24 Umdrehungen pro Sekunde. Schmutz und Luftblasen im Aperturrohr werden durch die Funktion „FLUSH OF APERTURE“ der speziellen Software entfernt.
    • (2) 30 mL der wässrigen Elektrolytlösung werden in ein 100 mL Flachbodenbecherglas aus Glas gegeben. Anschließend werden 0,3 mL einer verdünnten Lösung zugegeben, die durch 3-fache Massenverdünnung von „CONTAMINON N“ (10 Massen-%ige wässrige Lösung eines neutralen Reinigungsmittels zum Waschen von Präzisionsmessgeräten mit pH 7, bestehend aus einem nichtionischen Tensid, einem anionischen Tensid und einem organischen Builder, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd) mit ionenausgetauschtem Wasser erhalten wird.
    • (3) Es wird ein Ultraschalldispergiergerät „Ultrasonic Dispersion System Tetora 150“ (hergestellt von Nikkaki Bios Co., Ltd.) mit einer elektrischen Leistung von 120 W, in dem zwei Oszillatoren mit einer Schwingungsfrequenz von 50 kHz mit einer Phasenverschiebung von 180 Grad eingebaut sind, vorbereitet. Insgesamt werden 3,3 L ionenausgetauschtes Wasser in den Wassertank des Ultraschalldispergiergeräts gegeben und 2 mL CONTAMINON N werden in den Wassertank gegeben.
    • (4) Das Becherglas von (2) oben wird in die Becherbefestigungsöffnung des Ultraschalldispergiergeräts eingesetzt und das Ultraschalldispergiergerät wird betätigt. Anschließend wird die Höhenposition des Bechers so eingestellt, dass der Resonanzzustand der Flüssigkeitsoberfläche der wässrigen Elektrolytlösung im Becher maximiert wird.
    • (5) Der Toner wird nach und nach zur wässrigen Elektrolytlösung zugegeben und darin in einem Zustand dispergiert, in dem die wässrige Elektrolytlösung im Becherglas von (4) oben mit Ultraschallwellen bestrahlt wird, um 10 mg des Toners zu erhalten. Dann wird der Ultraschall-Dispersionsprozess für 60 Sekunden fortgesetzt. Bei der Ultraschalldispersion wird die Wassertemperatur im Wassertank geeignet auf eine Temperatur von 10°C bis 40°C eingestellt.
    • (6) Die wässrige Elektrolytlösung von (5), in der der Toner dispergiert ist, wird mit einer Pipette in das oben im Probenstand eingestellte Rundbodenbecherglas von (1) eintropfen gelassen und die Messkonzentration auf 5% eingestellt. Anschließend wird die Messung durchgeführt, bis die Anzahl der zu messenden Teilchen 50000 erreicht.
    • (7) Die Messdaten werden mit der mit der Vorrichtung gelieferten speziellen Software analysiert und der gewichtgemittelte Teilchendurchmesser (D4) und der zahlenmittlere Teilchendurchmesser (D1) werden berechnet.
  • Beispiele
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen konkret beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt. In den Beispielen sind die Teile und Prozentsätze auf Massenbasis, sofern nicht anders angegeben.
  • < Produktionsbeispiel für amorphes Polyesterharz 1 >
  • Insgesamt wurden 1,0 Mol Terephthalsäure, 0,65 Mol Propylenoxid-2 Mol-Addukt von Bisphenol A und 0,35 Mol Ethylenglykol in ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr und einer Druckreduziervorrichtung ausgestattet ist, gefolgt von Erwärmen auf eine Temperatur von 130°C unter Rühren.
  • Danach wurden 0,52 Teile Zinn-Di(2-ethylhexansäure) als Veresterungskatalysator zu insgesamt 100,0 Teilen der Monomere zugegeben, die Temperatur wurde dann auf 200°C erhöht und Polykondensation bis zum Erreichen des gewünschten Molekulargewichts durchgeführt.
  • Weiterhin wurden 0,03 Mol Trimellitsäureanhydrid zugegeben, um ein amorphes Polyesterharz 1 zu erhalten.
  • Das so erhaltene amorphe Polyesterharz 1 hatte ein gewichtgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 6000, eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 49°C und einen Säurewert von 11,2 mg KOH/g.
  • < Produktionsbeispiel für kristallines Material B4 (Kristalliner Polyester) >
  • Insgesamt wurden 1,0 mol Sebazinsäure und 1,0 mol 1,12-Dodecandiol in ein Reaktionsgefäß gegeben, das mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr und einer Druckreduziervorrichtung ausgestattet ist, gefolgt von Erwärmen auf eine Temperatur von 130°C unter Rühren.
  • Danach wurden 0,7 Teile Titan(IV)isopropoxid als Veresterungskatalysator zu 100,0 Teilen der Gesamtmenge der obigen Monomere zugegeben, die Temperatur wurde auf 180°C erhöht und die Reaktion wurde fortgesetzt, bis das gewünschte Molekulargewicht unter Reduzieren des Drucks erreicht war, wodurch ein kristallines Polyesterharz (kristallines Material B4) erhalten wurde.
  • Das resultierende kristalline Material B4 hatte ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 20000, einen Schmelzpunkt (Tm) von 82,1°C und eine Kristallisationstemperatur (TcB) von 68,0°C.
  • Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Namen und physikalischen Eigenschaften des Wachses A und des kristallinen Materials, das in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wird.
  • [Tabelle 1]
    Art von Wachs A Zusammensetzung gesättigte kompatible Menge (Teile) Schmelzpunkt Tm (°C) SPw Mw (SPc-SPw)2 xMw
    A1 Ethylenglycoldistearat 45,0 75,8 8,85 595 537
    A2 Ethylenglycoldipalmitat 100,0 69,1 8,88 539 456
    A3 Hexandioldistearat 25,0 63,2 8,83 651 613
    A4 Kondensat von Butandiol und Stearinsäure/Behensäure (Stearinsäure und Behensäure sind bei einem Molverhältnis von 1:1) 18,0 72,0 8,82 679 652
    A5 Butandioldibehenat 10,0 76,7 8,80 735 735
    A6 Dibehenylsebacat 6,5 73,1 8,77 819 869
    A7 Behenylbehenat 5,0 69,8 8,59 649 785
  • In der Tabelle stellen SPw und SPc Löslichkeitsparameter (SP-Werte) des Wachses A und des Styrol-Butylacrylat-Copolymers dar, und stellt Mw das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Wachses A dar.
  • Die Einheit des Löslichkeitsparameters (SP-Wert) ist (cal/cm3)1/2.
  • [Tabelle 2]
    Art von kristallinem Material Zusammensetzung gesättigte kompatible Menge (Teile) Kristallisationstemperatur TcB (°C)
    B1 Koh lenwasserstoffwachs (HNP-9, hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.) 2,0 75,1
    B2 Koh lenwasserstoffwachs (FNP-0090, hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.) 0,5 89,5
    B3 Koh lenwasserstoffwachs (HNP-3, hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.) 5,0 61,8
    B4 Kristalliner Polyester 3,0 68,0
    B5 Dipentaeryhtritoltetrastearat 1,5 62,5
    B6 Glycerintribehenat 3,0 63,1
  • Produktionsbeispiele für den Toner sind nachfolgend gezeigt. Die Toner 1 bis 17 wurden als Beispiele und die Toner 18 bis 26 als Vergleichsbeispiele hergestellt.
  • <Produktionsbeispiel für Toner 1 >
  • Styrol 60,0 Teile
    Färbemittel 6,0 Teile
    (C. I. Pigment Blue 15:3, hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.)
  • Die oben genannten Materialien wurden in einen Attritor (hergestellt von Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.) geladen und für 5 Stunden bei 220 U/min unter Verwendung von Zirkoniumdioxidteilchen mit einem Durchmesser von 1,7 mm weiter dispergiert, um eine Pigment-dispergierte Lösung zu erhalten.
    Styrol 15,0 Teile
    n-Butylacrylat 25,0 Teile
    Amorphes Polyesterharz 1 5,0 Teile
    Wachs A1 15,0 Teile
    Kristallines Material B1 3,0 Teile
    Divinylbenzol 0,7 Teile
  • Die oben genannten Materialien wurden gemischt und zu der Pigmentdispergierten Lösung zugegeben. Die resultierende Mischung wurde bei 60°C gehalten, und eine polymerisierbare Monomerzusammensetzung wurde durch Rühren bei 500 U/min und gleichmäßiges Lösen und Dispergieren unter Verwendung eines T. K. Homomixers (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) hergestellt.
  • In der Zwischenzeit wurden 850,0 Teile einer 0,10 mol/L Na3PO4 wässrigen Lösung und 8,0 Teile 10%ige Salzsäure in einen Behälter gegeben, der mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer CLEARMIX (hergestellt von M Technique Co., Ltd.) ausgestattet ist, die Drehzahl wurde auf 15000 U/min eingestellt und ein Erwärmen auf 70°C ausgeführt.
  • Dann wurden 68,0 Teile einer 1,0 mol/L CaCl2 wässrigen Lösung zugegeben, um ein wässriges Medium, das eine Calciumphosphatverbindung beinhaltet, anzufertigen.
  • Nach dem Einfüllen der polymerisierbaren Monomerzusammensetzung in das wässrige Medium wurden 9,0 Teile t-Butylperoxypivalat als Polymerisationsinitiator zugegeben und eine Granulation für 10 min unter Beibehaltung der Drehzahl von 15000 U/min durchgeführt. Danach wurde der Rührer vom Hochgeschwindigkeitsrührer auf ein Propellerrührblatt umgestellt, die Reaktion wurde für 5 Std. bei 70°C unter Rückfluss durchgeführt, dann wurde die Flüssigkeitstemperatur auf 85°C eingestellt und die Reaktion für 2 Std. fortgesetzt.
  • Nach Abschluss der Polymerisationsreaktion wurde die erhaltene Aufschlämmung abgekühlt, ein Teil davon entnommen und die Teilchengrößenverteilung gemessen.
  • Weiterhin wurde zu der Aufschlämmung Salzsäure zugegeben, um den pH-Wert auf 1,4 einzustellen, und das Kalziumphosphatsalz wurde durch Rühren für 1 Std. gelöst. Danach wurde die Aufschlämmung mit einer dreifachen Menge Wasser gewaschen, gefiltert, getrocknet und dann klassiert, um Tonerteilchen zu erhalten.
  • Danach wurden 100,0 Teile der Tonerteilchen mit Dimethylsilikonöl (20 Massen-%) als externes Additiv behandelt, 2,0 Teile Siliciumdioxidfeinteilchen (zahlengemittelter Primärteilchendurchmesser: 10 nm, BET-spezifische Oberfläche: 170 m2/g), die triboelektrisch mit der gleichen Polarität (negative Polarität) wie das Tonerteilchen aufgeladen und einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurden, zugegeben und mit einem Mitsui Henschel-Mischer (hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) für 15 min bei 3000 U/min gemischt, um einen Toner 1 zu erhalten.
  • < Produktionsbeispiele für die Toner 2 bis 16 und 18 bis 25 >
  • Die Toner 2 bis 16 und 18 bis 25 wurden auf die gleiche Weise erhalten wie im Produktionsbeispiel von Toner 1, mit der Ausnahme, dass die Art und Menge, die vom Wachs A zugegeben wurde, die Art und Menge, die vom kristallinen Material zugegeben wurde, und die Art und Menge, die vom polymerisierbaren Monomer zugegeben wurde, wie in Tabelle 3 gezeigt, geändert wurden.
  • Bei der Herstellung von Toner 12 wurde jedoch 1,0 Teil einer Aluminiumsalicylatverbindung (Bontron E-88, hergestellt von Orient Chemical Industries, Ltd.) zugegeben, ohne das amorphe Polyesterharz 1 zuzugeben.
  • [Tabelle 3]
    Toner Nr. Wachs A Kristallines Material Polymerisierbares Monomer
    Art Menge (Teile) Art Menge (Teile) Art Menge (Teile)
    1 A1 15,0 B1 3,0 Styrol:n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    2 A2 15,0 B1 3,0 Styrol:n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    3 A3 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    4 A4 15,0 B1 3,0 Styrol:n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    5 A1 15,0 B1 0,3 Styrol:n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    6 A1 15,0 B2 3,0 Styrol:n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    7 A1 15,0 B3 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    8 A1 15,0 B4 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    9 A1 10,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    10 A1 20,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    11 A1 30,0 - - Styrol :n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    12 A1 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    13 A1 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,3
    14 A1 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,4
    15 A1 15,0 B1 3,0 Styrol: EA: DVB 65,0:35,0:0,7
    16 A1 15,0 B1 3,0 Styrol:OA:DVB 78,0:22,0:0,7
    17 A1 15,0 B1 3,0 Lösungssuspensionsverfahren
    18 A1 15,0 - - Styrol :n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    19 A1 10,0 - - Styrol :n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    20 A1 10,0 B5 5,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    21 A1 10,0 B6 5,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    22 A5 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    23 A6 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    24 A7 15,0 B1 3,0 Styrol: n-BA: DVB 75,0:25,0:0,7
    25 A7 15,0 - - Styrol :n-BA:DVB 75,0:25,0:0,7
    26 A1 15,0 - - Lösungssuspensionsverfahren
  • In der Tabelle stellt n-BA n-Butylacrylat, stellt EA Ethylacrylat, stellt OA Octylacrylat und stellt DVB Divinylbenzol dar.
  • < Produktionsbeispiel für Toner 17 (Lösungssuspensionsverfahren) > (Anfertigung von Masterbatch)
  • Insgesamt 40 Teile C. I. Pigment Blue 15:3 (hergestellt von Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.), 60 Teile eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers (Styrol: Butylacrylat (Massenverhältnis) = 75 : 25, Glasübergangstemperatur (Tg) = 52°C, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) = 70000, zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) = 12000, Peakmolekulargewicht (Mp) = 35000) und 30 Teile Wasser wurden in einem HENSCHEL MIXER gemischt, um eine Mischung zu erhalten, in dem Wasser in einem Pigmentaggregat imprägniert wurde. Die Mischung wurde für 60 Minuten von einer Zweiwalzenmühle geknetet, in der die Oberflächentemperatur der Walze auf 130°C eingestellt war, und dann pulverisiert, um ein Masterbatch zu erhalten.
  • (Anfertigung von Pigment/Wachsdispersionslösung)
  • Insgesamt 970 Teile des Styrol-Butylacrylat-Copolymers, 190,5 Teile des Wachses A1, 38,1 Teile des kristallinen Materials B1 und 1450 Teile einer Ethylacetat/Methylethylketon-Mischlösung (60/40 [Vol.-%]) wurden in einem mit einem Rührstab und einem Thermometer ausgestatteten Behälter gegeben, die Temperatur wurde unter Rühren auf 80°C erhöht und die Temperatur wurde für 5 Std. bei 80°C gehalten.
  • Anschließend wurden 500 Teile der Masterbatch und 330 Teile einer Ethylacetat/Methylethylketon-Mischlösung (60/40 [Vol.-%]) in den Behälter gegeben und für 1 Std. gemischt, um eine Rohmateriallösung zu erhalten.
  • Insgesamt 1500 Teile der Rohmateriallösung wurden in einen Attritor (hergestellt von Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.) gegeben und für 5 Std. bei 220 U/min unter Verwendung von Zirkoniumdioxidteilchen mit einem Durchmesser von 1,7 mm weiter dispergiert, um eine Pigment/Wachs-dispergierte Lösung zu erhalten.
  • Die Mischung wurde durch Zugabe der Ethylacetat/Methylethylketon-Mischlösung (60/40 [Vol.-%]) so eingestellt, dass die Feststoffkonzentration der Pigment/Wachs-dispergierten Lösung 50% betrug. Weiterhin wurde die Rohmateriallösung auf 60°C erwärmt.
  • (Anfertigung von wässriger Phase)
  • Insgesamt 850,0 Teile einer 0,10 mol/L Na3PO4 wässrigen Lösung und 8,0 Teile 10%ige Salzsäure wurden einen Behälter zugegeben, der mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer CLEARMIX (hergestellt von M Technique Co., Ltd.) ausgestattet ist, die Drehzahl wurde auf 15000 U/min eingestellt und ein Erwärmen auf 60°C wurde durchgeführt. Anschließend wurden 68,0 Teile einer 1,0 mol/L CaCl2 wässrigen Lösung zugegeben, um eine wässrige Phase anzufertigen, die eine Calciumphosphatverbindung beinhaltet.
  • (Granulierung / Lösungsmittelentfernung)
  • Insgesamt 200,0 Teile der Pigment/Wachs-dispergierten Lösung wurden in die wässrige Phase gegeben und die Granulierung wurde direkt für 10 min unter Beibehaltung der Temperatur von 60°C und der Drehzahl von 15000 U/min im Hochgeschwindigkeitsrührer durchgeführt. Danach wurde der Rührer vom Hochgeschwindigkeitsrührer auf einen mit einem Propellerrührblatt ausgestatteten Rührer umgestellt und Lösungsmittelentfernung wurde bei 80°C für 5 Std. durchgeführt, um eine Aufschlämmung zu erhalten.
  • (Waschen/Trocknen/Externe Zugabe)
  • Nach Abschluss der Lösungsmittelentfernung wurde die erhaltene Aufschlämmung gekühlt, ein Teil davon wurde entnommen und die Teilchengrößenverteilung wurde gemessen.
  • Weiterhin wurde Salzsäure zu der Aufschlämmung zugegeben, um den pH-Wert auf 1,4 einzustellen, und das Kalziumphosphatsalz wurde durch Rühren für 1 Std. gelöst. Danach wurde die Aufschlämmung mit einer dreifachen Menge Wasser gewaschen, gefiltert, getrocknet und dann klassiert, um Tonerteilchen zu erhalten.
  • Danach wurden 100,0 Teile der Tonerteilchen mit Dimethylsilikonöl (20 Massen-%) als externes Additiv behandelt, 2,0 Teile Siliciumdioxidfeinteilchen (zahlengemittelter Primärteilchendurchmesser: 10 nm, BET-spezifische Oberfläche: 170 m2/g), die triboelektrisch mit der gleichen Polarität (negative Polarität) wie das Tonerteilchen aufgeladen und einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurden, zugegeben und mit einem Mitsui Henschel-Mischer (hergestellt von Mitsui Miike Chemical Engineering Co., Ltd.) für 15 min bei 3000 U/min gemischt, um einen Toner 17 zu erhalten.
  • < Produktionsbeispiel für Toner 26 (Lösungssuspensionsverfahren) >
  • Ein Toner 26 wurde auf die gleiche Weise wie im Produktionsbeispiel von Toner 17 erhalten, mit der Ausnahme, dass das kristalline Material B1 im Produktionsbeispiel von Toner 17 nicht zugegeben wurde.
  • In Bezug auf die erhaltenen Toner 1 bis 26 wurden die physikalischen Eigenschaften nach der oben genannten Methode gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
  • [Tabelle 4]
    Toner Nr. Tc(1) (°C) Tc(20) (°C) ΔTc (°C) ΔH (J/g) tanδ D4 (µm) D4/D1
    Beispiel 1 1 59,3 55,5 3,8 25,2 1,00 6,4 1,17
    Beispiel 2 2 50,9 47,9 3,0 25,1 1,00 6,4 1,17
    Beispiel 3 3 56,3 54,2 2,1 23,0 1,00 6,4 1,17
    Beispiel 4 4 59,5 57,5 2,0 23,3 1,00 6,4 1,17
    Beispiel 5 5 60,0 53,6 6,4 20,5 1,00 6,4 1,15
    Beispiel 6 6 60,0 56,7 3,3 27,3 1,00 6,5 1,23
    Beispiel 7 7 59,5 54,3 5,2 24,7 1,00 6,4 1,18
    Referenzbeispiel 8 8 61,6 54,8 6,8 23,1 1,00 6,4 1,23
    Beispiel 9 9 50,2 45,0 5,2 12,0 0,80 6,4 1,15
    Beispiel 10 10 65,2 63,1 2,1 33,7 1,30 7,0 1,24
    Referenzbeispiel 11 11 67,8 60,8 7,0 40,1 1,40 7,8 1,24
    Beispiel 12 12 59,3 52,5 6,8 25,8 1,00 7,5 1,28
    Beispiel 13 13 59,3 55,5 3,8 25,6 1,70 6,4 1,17
    Beispiel 14 14 59,3 55,5 3,8 25,0 1,50 6,4 1,17
    Beispiel 15 15 60,2 58,3 1,9 26,0 1,00 5,9 1,24
    Beispiel 16 16 56,0 50,3 5,7 22,1 1,00 6,9 1,22
    Beispiel 17 17 59,3 55,5 3,8 25,5 1,40 6,9 1,24
    Vergleichsbeispiel 1 18 60,3 50,4 9,9 20,9 1,00 6,4 1,17
    Vergleichsbeispiel 2 19 52,0 40,0 12,0 10,2 0,90 6,4 1,15
    Vergleichsbeispiel 3 20 51,0 38,2 12,8 18,6 1,00 6,4 1,19
    Vergleichsbeispiel 4 21 51,0 37,5 13,5 18,0 0,90 6,4 1,19
    Vergleichsbeispiel 5 22 58,0 53,0 5,0 28,0 1,00 6,4 1,17
    Vergleichsbeispiel 6 23 70,0 68,6 1,4 30,1 0,60 6,4 1,18
    Vergleichsbeispiel 7 24 68,9 68,4 0,5 28,7 0,50 6,4 1,18
    Vergleichsbeispiel 8 25 69,3 68,5 0,8 24,0 0,50 6,4 1,18
    Vergleichsbeispiel 9 26 60,3 50,4 9,9 25,5 1,40 6,6 1,24
  • < Beispiele 1 bis 7, 9, 10 und 12 bis 17, Referenzbeispiele 8 und 11 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9 >
  • Die Leistungsbeurteilung wurde an den erhaltenen Tonern 1 bis 26 nach der folgenden Methode durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
  • [Niedertemperaturfixierbarkeit]
  • Die Niedertemperaturfixierbarkeit wird durch Beurteilung der niedrigsten Fixiertemperatur beurteilt, bei der keine auf dem fixierten Bild sichtbaren Bildfehler auftreten.
  • Es ist zu beachten, dass die sichtbaren Bildfehler, die bei der Fixierung bei niedrigen Temperaturen entstehen, hauptsächlich durch den Kalt-Offset des nicht schmelzenden Toners verursacht werden.
  • Die Beurteilung wurde wie folgt durchgeführt.
  • Ein Farblaserdrucker (HP Color Laser Jet 3525dn, hergestellt von HP Corporation), von dem die Fixiereinheit entfernt wurde, wurde vorbereitet, der Toner wurde aus der Cyan-Kartusche entnommen und der zu beurteilende Toner wurde stattdessen eingefüllt.
  • Anschließend wurde ein nicht fixiertes Tonerbild (Tonerauftragungsniveau: 0,9 mg/cm2) von 2,0 cm Länge und 15,0 cm Breite unter Verwendung des eingefüllten Toners auf einem Bildempfangspapier (Office Planer, hergestellt von Canon Inc.; 64 g/m2) in einem Abschnitt von 1,0 cm vom oberen Endabschnitt in Blattlaufrichtung erzeugt.
  • Anschließend wurde die entfernte Fixiereinheit so modifiziert, dass die Fixiertemperatur und die Prozessgeschwindigkeit eingestellt werden konnten, und der Fixiertest des nicht fixierten Bildes wurde unter Verwendung der modifizierten Fixiereinheit durchgeführt.
  • Zunächst wurde in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (23°C, 60% RH) die Prozessgeschwindigkeit auf 300 mm/s eingestellt, die initiale Temperatur auf 150°C eingestellt, die Solltemperatur wurde nacheinander um jeweils 5°C erhöht und die nicht fixierten Bilder wurden bei jeder Temperatur fixiert. In Bezug auf die erhaltenen fixierten Bilder wurde die Niedertemperaturfixierbarkeit nach den folgenden Kriterien beurteilt, indem die Fixiertemperatur, bei der kein Kalt-Offset auftrat, als niedrigste Fixiertemperatur genommen wurde.
    1. A: Die niedrigste Fixiertemperatur beträgt nicht mehr als 155°C
    2. B: die niedrigste Fixiertemperatur beträgt 160°C
    3. C: die niedrigste Fixiertemperatur beträgt 165°C
    4. D: die niedrigste Fixiertemperatur beträgt 170°C
    5. E: die niedrigste Fixiertemperatur beträgt zumindest 175°C
  • [Heiß-Offset-Widerstand]
  • Im Niedertemperaturfixiertest wurde der Heiß-Offset-Widerstand nach den folgenden Kriterien beurteilt. Es wurde ein Wert verwendet, der durch Abziehen der niedrigsten Fixiertemperatur von der höchsten Temperatur, bei der kein Heiß-Offset aufgetreten ist (im Folgenden auch W genannt), erhalten wurde, und die Bestimmung erfolgte nach den folgenden Beurteilungskriterien.
    1. A: W ist zumindest 55°C
    2. B: W ist 45°C oder 50°C
    3. C: W ist 35°C oder 40°C
    4. D: W ist 25°C oder 30°C
    5. E: W ist nicht mehr als 20°C
  • [Bildqualität (Beurteilung der mechanischen Festigkeit des Toners)]
  • Die Beurteilung erfolgte durch Modifikation eines handelsüblichen Farblaserdruckers (HP Color Laser Jet 3525dn, hergestellt von HP Corporation), der auch dann funktioniert, wenn nur eine Farbprozess-Kartusche montiert ist. Der in der in diesem Farblaserdrucker installierten Cyan-Kartusche enthaltene Toner wurde entfernt, das Innere der Kartusche wurde durch Luftblasen gereinigt und der zu beurteilende Toner (200 g) wurde stattdessen eingefüllt.
  • Eine Graphik mit einem Druckanteil von 1% wurde kontinuierlich auf 1000 Blättern unter Verwendung von OFFICE PLANNER (64 g/m2), hergestellt von Canon Inc., als Bildempfangspapier in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (23°C, 60% RH) ausgedruckt.
  • Nach dem Druck wurde ein Bild mit einem weißen Hintergrundabschnitt unter Verwendung von OFFICE PLANNER (64 g/m2), hergestellt von Canon Inc., als Bildempfangspapier ausgegeben. Danach wurde aus der Differenz zwischen dem Weißheitsgrad (Reflexionsgrad Ds (%)) des weißen Hintergrundabschnitts des Bildes mit dem weißen Hintergrundabschnitt und dem Weißheitsgrad (durchschnittlicher Reflexionsgrad Dr (%)) des Bildempfangspapiers in Bezug auf das Bild mit dem weißen Hintergrundabschnitt eine Schleierdichte (%) berechnet. Der Weißheitsgrad wurde mit „REFLECTMETER MODEL TC-6 DS“ (hergestellt von Tokyo Denshoku Co., Ltd.) gemessen. Als Filter wurde ein Gelblichtfilter verwendet.
  • Je höher die Schleierdichte, desto geringer ist die mechanische Festigkeit des Toners, was bedeutet, dass eine Verschlechterung des Toners, wie z.B. das Exponieren von Wachs, durch die Ausgabe von 1000 gedruckten Blättern voranschritt.
  • Die Schleierdichte wurde nach den folgenden Kriterien beurteilt.
    1. A: Die Schleierdichte ist kleiner als 0,3%
    2. B: Die Schleierdichte beträgt zumindest 0,3% und weniger als 0,8%
    3. C: Die Schleierdichte beträgt zumindest 0,8% und weniger als 1,3%
    4. D: Die Schleierdichte beträgt zumindest 1,3% und weniger als 2,0%
    5. E: Die Schleierdichte beträgt zumindest 2,0%
  • [Zeitliche Stabilität der Bildqualität]
  • Ein Farblaserdrucker, der in gleicher Weise wie bei der Bildqualitätsbeurteilung modifiziert wurde, und eine Kartusche mit dem zu beurteilenden Toner wurden vorbereitet.
  • Eine Graphik mit einem Druckanteil von 1% wurde kontinuierlich auf 50 Blätter unter Verwendung von OFFICE PLANNER (64 g/m2), hergestellt von Canon Inc., als Bildempfangspapier in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (23°C, 60% RH) ausgedruckt.
  • Nach dem Druck wurden 10 Blätter mit einem Streifenbild von 150 mm Breite und 30 mm Länge nach 30 mm Leerraum im oberen Abschnitt eines Transfermaterials, wie in 3 dargestellt, unter Verwendung von OFFICE PLANNER (64 g/m2), hergestellt von Canon Inc., als Bildempfangspapier ausgegeben.
  • Die Bilddichte der Streifenbilder wurde gemessen. Für die Messung der Bilddichte wurde „MACBETH REFLECTION DENSITOMETER RD918“ (Hersteller Macbeth Co.) verwendet. Die relative Dichte in Bezug auf das Ausgabebild des weißen Hintergrundabschnitts mit einer Dichte von 0,00 wurde gemessen, die Messung wurde für drei Punkte im linken Abschnitt, im mittleren Abschnitt und im rechten Abschnitt des Streifenbildes für jedes der Ausgabebilder durchgeführt, und die Bilddichte wurde durch den Durchschnittswert für 10 Ausgabebilder beurteilt.
  • Danach durfte die mit dem zu beurteilenden Toner befüllte Kartusche 20 Tage lang in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (40°C, 95% RH) stehen. Danach wurde die Luftfeuchtigkeitseinstellung für einen Tag in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (23°C, 60% RH) fortgesetzt, und eine Graphik mit einem Druckanteil von 1% wurde kontinuierlich auf 1000 Blätter unter Verwendung von OFFICE PLANNER (64 g/m2), hergestellt von Canon Inc., als Bildempfangspapier in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (23°C, 60% RH) ausgedruckt.
  • Danach wurde die Bilddichte auf die gleiche Weise gemessen wie bei der vorstehend beschriebenen Messung der Bilddichte.
  • Ein Toner mit einem großen Unterschied in der Bilddichte, bevor und nachdem er in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit stehen darf, bedeutet, dass die Verschlechterung im Laufe der Zeit, wie z.B. das Exponieren von Wachs, auf der Oberfläche des Toners auftritt und die zeitliche Stabilität der Bildqualität schlecht ist. Die zeitliche Stabilität der Bildqualität wurde nach den folgenden Kriterien beurteilt.
    1. A: Die Abnahmerate der Bilddichte beträgt weniger als 2%
    2. B: Die Abnahmerate der Bilddichte beträgt zumindest 2% und weniger als 5%
    3. C: Die Abnahmerate der Bilddichte beträgt zumindest 5% und weniger als 10%
    4. D: Die Abnahmerate der Bilddichte beträgt zumindest 10% und weniger als 20%
    5. E: Die Abnahmerate der Bilddichte beträgt zumindest 20%
  • [Produktionsstabilität]
  • Das Verhältnis (D4/D1) des gewichtgemittelten Teilchendurchmessers (D4) zum zahlengemittelten Teilchendurchmesser D1 (µm) in der Teilchengrößenverteilung der Suspension nach dem Reaktionsschritt oder nach dem Lösungsmittelentfernungsschritt im Tonerherstellungsprozess wurde nach folgenden Kriterien beurteilt.
    1. A: D4/D1 ist weniger als 1,20
    2. B: D4/D1 ist zumindest 1,20 und weniger als 1,25
    3. C: D4/D1 ist zumindest 1,25 und weniger als 1,30
    4. D: D4/D1 ist zumindest 1,30 und weniger als 1,35
    5. E: D4/D1 ist zumindest 1,35
    [Tabelle 5]
    Toner Nr. Niedertemperaturfixierbarbeit Heiß-Offset-Widerstand Mechanische Festigkeit Zeitliche Stabilität Produktionsstabilität
    niedrigste Fixiertemperatur (°C) Bewertung W (°C) Bewertung Schleierdichte (%) Bewertung Abnahmerate (%) Bewertung D4/D1 Bewertung
    Beispiel 1 1 155 A 60 A 0,1 A 1 A 1,17 A
    Beispiel 2 2 155 A 60 A 0,1 A 1 A 1,17 A
    Beispiel 3 3 160 B 55 A 0,8 C 0 A 1,17 A
    Beispiel 4 4 165 C 55 A 0,5 B 0 A 1,17 A
    Beispiel 5 5 155 A 45 B 0,2 A 4 B 1,15 A
    Beispiel 6 6 155 A 60 A 0,1 A 1 A 1,23 B
    Beispiel 7 7 155 A 40 C 0,2 A 3 B 1,18 A
    Referenzbeispiel 8 8 155 A 45 B 0,1 A 6 C 1,23 B
    Beispiel 9 9 160 B 60 A 0,1 A 2 B 1,15 A
    Beispiel 10 10 155 A 60 A 0,7 B 1 A 1,24 B
    Referenzbeispiel 11 11 155 A 40 C 1,2 C 9 C 1,24 B
    Beispiel 12 12 155 A 55 A 0,7 B 8 C 1,28 C
    Beispiel 13 13 155 A 35 C 0,8 C 1 A 1,17 A
    Beispiel 14 14 155 A 45 B 0,4 B 1 A 1,17 A
    Beispiel 15 15 160 B 55 A 0,7 B 0 A 1,24 B
    Beispiel 16 16 155 A 55 A 0,7 B 4 B 1,22 B
    Beispiel 17 17 155 A 45 B 0,4 B 1 A 1,24 B
    [Tabelle 5] fortgeführt
    Toner Nr. Niedertemperaturfixierbarbeit Heiß-Offset-Widerstand Mechanische Festigkeit Zeitliche Stabilität Produktionsstabilität
    niedrigste Fixiertemperatur (°C) Bewertung W (°C) Bewertung Schleierdichte (%) Bewertung Abnahmerate (%) Bewertung D4/D1 Bewertung
    Vergleichsbeispiel 1 18 155 A 35 C 0,2 A 20 E 1,17 A
    Vergleichsbeispiel 2 19 165 C 35 C 0,2 A 22 E 1,15 A
    Vergleichsbeispiel 3 20 160 B 55 A 0,2 A 24 E 1,19 A
    Vergleichsbeispiel 4 21 160 B 55 A 0,2 A 22 E 1,19 A
    Vergleichsbeispiel 5 22 170 D 55 A 0,2 A 4 B 1,17 A
    Vergleichsbeispiel 6 23 175 E 55 A 0,8 C 0 A 1,18 A
    Vergleichsbeispiel 7 24 180 E 55 A 1,0 C 0 A 1,18 A
    Vergleichsbeispiel 8 25 180 E 55 A 1,5 D 4 B 1,18 A
    Vergleichsbeispiel 9 26 155 A 40 C 0,4 B 25 E 1,24 B
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten exemplarischen Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims (12)

  1. Toner, der umfasst: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz, ein Wachs A, und ein kristallines Material, das ein Kohlenwasserstoffwachs B ist, beinhaltet, wobei das Bindemittelharz ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet, die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Massen-% beträgt, die Menge des Wachses A von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt, die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 6,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt, ein Schmelzpunkt des Wachses A von 60,0°C bis 100,0°C beträgt, das Wachs A bei 100°C in einer Menge von zumindest 15,0 Massenteilen mit 100 Massenteilen eines Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel ist, welches ein Copolymer aus 75 Massenteilen eines Styrolmonomers und 25 Massenteilen eines Butylacrylatmonomers ist und ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 30000 aufweist, in einer Differentialrasterkalorimetrie des Toners, wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, und eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, der vom Wachs A abgeleitet ist, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird, die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von 0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C erfüllen, und in einer Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials, wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird, die Tc(20) und die TcB eine Beziehung von Tc(20) ≤ TcB erfüllen.
  2. Toner nach Anspruch 1, wobei das Wachs A ein Esterwachs ist, das ein Kondensat aus einer Alkoholkomponente und einer Carbonsäurekomponente ist.
  3. Toner nach Anspruch 2, wobei das Wachs A eine Esterverbindung aus einem Diol und einer aliphatischen Monocarbonsäure beinhaltet.
  4. Toner nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Wachs A eine Esterverbindung aus einem Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen beinhaltet.
  5. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt.
  6. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das kristalline Material bei 100°C in einer Menge von 0,0 Massenteilen bis 5,0 Massenteilen mit 100 Massenteilen des Styrol-Butylacrylat-Copolymers kompatibel ist.
  7. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der Differentialrasterkalorimetrie des Toners, eine endotherme Menge ΔH eines endothermen Peaks beim Erwärmen von 0°C auf 150°C bei 10°C/min von 10,0 J/g bis 35,0 J/g beträgt.
  8. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Tonerteilchen ferner ein amorphes Polyesterharz beinhaltet.
  9. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Verhältnis von einem Verlust-Elastizitätsmodul G'' zu einem Speicher-Elastizitätsmodul G' bei 100°C des Toners nicht mehr als 1,50 beträgt.
  10. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Styrol-Acryl-Copolymer zumindest ein Copolymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Styrol-Alkylacrylat-Copolymer und einem Styrol-Alkylmethacrylat-Copolymer beinhaltet, und die Alkylgruppe des Alkylacrylats und die Alkylgruppe des Alkylmethacrylats jeweils 2 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen.
  11. Toner, der umfasst: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz, ein Wachs A und ein kristallines Material, das ein Kohlenwasserstoffwachs B ist, beinhaltet, wobei das Bindemittelharz ein Styrol-Acryl-Copolymer beinhaltet, die Menge des Styrol-Acryl-Copolymers im Bindemittelharz zumindest 50 Massen-% beträgt, die Menge des Wachses A von 10 Massenteile bis 20 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt, die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 6,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt, das Verhältnis des Wachses A zur Gesamtmenge des Wachses A und des kristallinen Materials zumindest 50 Massen-% beträgt, ein Schmelzpunkt des Wachses A von 60,0°C bis 100,0°C beträgt, das Wachs A eine Esterverbindung von einem Diol mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer aliphatischen Monocarbonsäure mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, ein Löslichkeitsparameter des Wachses A zumindest 8,81 (cal/cm3)1/2 beträgt, in einer Differentialrasterkalorimetrie des Toners, wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 1,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(1) bezeichnet wird, und eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als Tc(20) bezeichnet wird, die Tc(1) und die Tc(20) eine Beziehung von 0,0°C ≤ Tc(1) - Tc(20) ≤ 7,0°C erfüllen, und in einer Differentialrasterkalorimetrie des kristallinen Materials, wobei eine Peaktemperatur eines maximalen exothermen Peaks, wenn ein Abkühlen von 150°C auf 0°C bei 20,0°C/min durchgeführt wird, als TcB (°C) bezeichnet wird, die Tc(20) und die TcB eine Beziehung von Tc(20) ≤ TcB erfüllen.
  12. Toner nach Anspruch 11, wobei die Menge des kristallinen Materials von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100,0 Massenteile des Bindemittelharzes beträgt.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10732530B2 (en) 2018-06-13 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Toner and method for producing toner
US10877389B2 (en) 2018-06-13 2020-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Toner
CN110597031A (zh) 2018-06-13 2019-12-20 佳能株式会社 调色剂
US10877390B2 (en) 2018-08-02 2020-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US11249412B2 (en) 2019-04-25 2022-02-15 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP7292951B2 (ja) 2019-04-25 2023-06-19 キヤノン株式会社 トナー
US11599036B2 (en) 2019-08-29 2023-03-07 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP7330821B2 (ja) 2019-08-29 2023-08-22 キヤノン株式会社 トナー
JP7463086B2 (ja) 2019-12-12 2024-04-08 キヤノン株式会社 トナー
JP7458915B2 (ja) 2020-06-25 2024-04-01 キヤノン株式会社 トナー
JP2022022127A (ja) 2020-07-22 2022-02-03 キヤノン株式会社 トナー
JP2022022128A (ja) * 2020-07-22 2022-02-03 キヤノン株式会社 トナー
JP2022026836A (ja) 2020-07-31 2022-02-10 キヤノン株式会社 トナー及び粉末接着剤を含む電子写真用現像剤セット並びに接着物の製造方法
JP2022077739A (ja) 2020-11-12 2022-05-24 キヤノン株式会社 トナー
JP2022170256A (ja) 2021-04-28 2022-11-10 キヤノン株式会社 トナー

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267516A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法
JP2012063574A (ja) 2010-09-16 2012-03-29 Canon Inc 磁性トナー
US20130280649A1 (en) 2012-04-18 2013-10-24 Konica Minolta, Inc. Toner for electrostatic image development
JP2014035506A (ja) 2012-08-10 2014-02-24 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナー
JP6020458B2 (ja) 2011-09-28 2016-11-02 日本ゼオン株式会社 静電荷像現像用トナー
JP2017040772A (ja) 2015-08-19 2017-02-23 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法並びに画像形成方法
JP2017044952A (ja) 2015-08-28 2017-03-02 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6020458A (ja) 1983-07-13 1985-02-01 Yoshitoshi Uchisawa 単3乾電池が、単1単2乾電池の変わりになる
JPH01150154A (ja) 1987-12-08 1989-06-13 Canon Inc 静電荷像現像用トナーの製造方法
EP1176474B1 (de) 2000-07-28 2005-11-23 Canon Kabushiki Kaisha Toner, Bildherstellungsverfahren, Prozesskartusche
US9551947B2 (en) 2010-08-23 2017-01-24 Canon Kabushiki Kaisha Toner
EP2616884B1 (de) * 2010-09-16 2017-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Toner
WO2012165639A1 (ja) 2011-06-03 2012-12-06 キヤノン株式会社 トナー
JP5836888B2 (ja) 2011-06-03 2015-12-24 キヤノン株式会社 トナー
WO2012165636A1 (ja) 2011-06-03 2012-12-06 キヤノン株式会社 トナー
US9158216B2 (en) 2013-04-03 2015-10-13 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing toner particles
US9429860B2 (en) 2013-05-22 2016-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Toner production method
JP6376958B2 (ja) 2013-11-29 2018-08-22 キヤノン株式会社 トナー
JP6376959B2 (ja) 2013-11-29 2018-08-22 キヤノン株式会社 トナー
JP6516452B2 (ja) 2013-11-29 2019-05-22 キヤノン株式会社 トナー
JP6410579B2 (ja) 2013-11-29 2018-10-24 キヤノン株式会社 トナー
US9500972B2 (en) 2013-11-29 2016-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US10114303B2 (en) 2014-02-28 2018-10-30 Canon Kabushiki Kaisha Toner
US9575424B2 (en) 2014-03-12 2017-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing a toner particle
JP6525736B2 (ja) 2014-06-20 2019-06-05 キヤノン株式会社 トナー
US9952523B2 (en) 2015-02-25 2018-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Toner and toner production method
JP6812134B2 (ja) 2015-05-14 2021-01-13 キヤノン株式会社 トナーおよびトナーの製造方法
JP6739982B2 (ja) 2015-05-28 2020-08-12 キヤノン株式会社 トナー
JP6587456B2 (ja) 2015-08-21 2019-10-09 キヤノン株式会社 トナー
US9904193B2 (en) 2015-08-28 2018-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Toner and method of producing toner
JP6708401B2 (ja) 2015-12-04 2020-06-10 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
JP6797660B2 (ja) 2016-01-08 2020-12-09 キヤノン株式会社 トナーの製造方法
JP6887833B2 (ja) 2016-03-18 2021-06-16 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法
JP2017191312A (ja) 2016-04-11 2017-10-19 キヤノン株式会社 トナー

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006267516A (ja) 2005-03-24 2006-10-05 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成方法
JP2012063574A (ja) 2010-09-16 2012-03-29 Canon Inc 磁性トナー
JP6020458B2 (ja) 2011-09-28 2016-11-02 日本ゼオン株式会社 静電荷像現像用トナー
US20130280649A1 (en) 2012-04-18 2013-10-24 Konica Minolta, Inc. Toner for electrostatic image development
JP2014035506A (ja) 2012-08-10 2014-02-24 Konica Minolta Inc 静電荷像現像用トナー
JP2017040772A (ja) 2015-08-19 2017-02-23 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法並びに画像形成方法
JP2017044952A (ja) 2015-08-28 2017-03-02 キヤノン株式会社 トナー及びトナーの製造方法

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DE102018127478A1 (de) 2019-05-09
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JP2019086642A (ja) 2019-06-06
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US20190137901A1 (en) 2019-05-09

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