DE102019122587B4 - Toner und Bilderzeugungsverfahren - Google Patents

Abstract

Toner, der umfasst: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz beinhaltet, und ein anorganisches Feinteilchen A und ein Siliciumdioxidteilchen B, wobeidas anorganische Feinteilchen A eine rechteckige parallelepipedische Teilchenform aufweist;eine Menge des anorganischen Feinteilchens A von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens beträgt;ein zahlengemittelter Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Siliciumdioxidteilchens B 80 nm bis 200 nm beträgt;ein Fixierverhältnis des anorganischen Feinteilchens A zum Tonerteilchen 25% bis 70% beträgt; und wobeiwenn eine Tonerdispersion angefertigt wird, bei der der Toner in einer wässrigen Saccharoselösung dispergiert wird, und die Dispersion zentrifugiert wird,eine Trennmenge des anorganischen Feinteilchens A pro 1 g des Toners durch YA (mg) bezeichnet wird und eine Trennmenge des Siliciumdioxidteilchens B pro 1 g des Toners durch YB (mg) bezeichnet wird,YA 3,00 bis 18,0 beträgt,YA und YB die folgende Formel (1) erfüllen,YA/YB>0,75undeine Oberflächenpotentialdifferenz C in einem Reibungstest durchgeführt unter Verwendung der anorganischen Feinteilchen A und dem Bindemittelharz -70 V bis +70 V beträgt,wobei C = D - E,wobei D das Oberflächenpotential eines Harzstücks des Bindemittelharzes ist, gemessen in einem Zustand, in dem das anorganische Feinteilchen A nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A an dem Harzstück anhaftet, undE das Oberflächenpotential gemessen unter Verwendung eines Harzstücks des Bindemittelharzes ist, erhalten durch Entfernen des anorganischen Feinteilchens A durch Luftstrom nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A.

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner und ein Bilderzeugungsverfahren zur Verwendung in einem elektrofotografischen Verfahren, einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, einem elektrostatischen Druckverfahren und dergleichen.
• Beschreibung des Stands der Technik
• Der in den letzten Jahren weit verbreitete Einsatz von elektrofotografischen Vollfarbkopierern hat neben der weiteren Verbesserung der Bildqualität auch ein Bedürfnis nach Stabilität im Langzeiteinsatz geschaffen.
• Um eine hohe Bildqualität zu erreichen, ist es unerlässlich, eine hohe Bilder-Reproduzierbarkeit in Prozessen, wie etwa Entwicklung, Transfer und Fixierung zu erreichen. Insbesondere kann eine hohe Bilder-Reproduzierbarkeit erreicht werden, indem der auf dem elektrostatischen latenten Bildträgerelement entwickelte Toner im Transferprozess effizient auf ein Zwischentransferelement oder -medium transferiert wird.
• Um eine hohe Transferierbarkeit zu erreichen, ist es notwendig, dass die Kraft eines elektrischen Feldes, das jedes Tonerteilchen von einer Transfervorspannung erhält, größer ist als die Anhaftungskraft zwischen dem Toner und dem elektrostatischen latenten Bildträgerelement. Die Anhaftungskraft kann im Allgemeinen in eine nicht-elektrostatische Anhaftungskraft, die durch die van der Waals-Kraft dargestellt wird, und eine elektrostatische Anhaftungskraft, die durch die elektrostatische Reflexionskraft dargestellt wird, unterteilt werden.
• Demgemäß offenbart JP H06 - 332 253 A Mittel zur Reduzierung der nichtelektrostatischen Anhaftungskraft durch Bedecken von Tonerteilchen mit Siliciumdioxidteilchen mit einer großen Teilchengröße, um die Transferierbarkeit zu verbessern.
• EP 1 515 196 A2 betrifft einen Toner mit Tonerteilchen, wobei die Tonerbasisteilchen mindestens einen Farbstoff und ein Bindemittelharz und ein anorganisches Feinteilchen aufweisen; wobei das anorganische Feinteilchen einen durchschnittlichen Primärteilchendurchmesser von 30 nm bis 300 nm aufweist und Teilchen mit mindestens einer kubischen Teilchenform, einer würfelartigen Teilchenform, einer rechteckigen Teilchenform und einer rechteckartigen Teilchenform aufweist und Kristalle vom Perowskit-Typ aufweist; und wobei das anorganische Feinpulver Teilchen und Agglomerate mit jeweils Teilchendurchmessern von 600 nm oder mehr in einem Gehalt von 0 % bis 1 % nach Anzahl aufweist.
• US 2009 / 0 016 782 A1 betrifft eine Entwicklungsvorrichtung, die gegenüber einem Bildträgerkörper angeordnet ist, der ein latentes Bild trägt, wobei die Entwicklungsvorrichtung einen Entwicklerträgerkörper enthält, der einen Entwickler zur Entwicklung des latenten Bildes trägt. Der Entwickler enthält Mutterteilchen und externe Additive. Eine Freisetzungsmenge T (Gewichtsteile) der von den Mutterteilchen freigesetzten externen Additive, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mutterteilchen, eine Oberflächenrauigkeit Rz (m) des Entwicklerträgerkörpers und eine Umfangsgeschwindigkeit Vd (mm/s) des Entwicklerträgerkörpers erfüllen die folgenden Beziehungen: 1,326×10^-1 ≤ T2 ≤ 2,142×10^-1 (Gewichtsteile), 7,1×10^-6 ≤ Rz ≤ 15,0×10^-6 (m), 161,5 ≤ Vd ≤ 189,2 (mm/s), und 4,98×10^-6 ≤ (TxRz/Vd) ≤ 1,99×10^-5 (s).
• Zusammenfassung der Erfindung
• In dem in JP H06 - 332 253 A offenbarten Toner wird die Transferierbarkeit verbessert, aber es wurde festgestellt, dass ein Teil des Siliciumdioxids mit einem großen Teilchendurchmesser auf den elektrostatischen latenten Bildträger transferiert wird, durch die Reinigungsklinge rutscht und an einer Ladewalze in Kontakt mit dem elektrostatischen latenten Bildträgerelement haftet. Es wurde festgestellt, dass dies zum Auftreten eines Ladefehlers am elektrostatischen latenten Bildträgerelement führt und Bildfehler wie die Entwicklung von Toner im Nicht-Bildbereich verursacht.
• Daraus folgt, dass die Transferierbarkeit und die Kontaminationsresistenz der Ladewalze in einem Zielkonflikt-Verhältnis stehen, und dass es dringend notwendig ist, dieses Zielkonflikt-Verhältnis aufzuheben und einen elektrofotografischen Toner mit hoher Bildqualität zu entwickeln. Das heißt, es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner, der eine ausgezeichnete Transferierbarkeit aufweist und weniger wahrscheinlich die Ladewalze kontaminiert, und ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des Toners bereitzustellen.
• Als Ergebnis einer intensiven Untersuchung haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass die Ladewalze selbst bei der Verwendung von Siliciumdioxidteilchen mit großem Teilchendurchmesser weniger kontaminiert wird, wenn anorganische Feinteilchen rechteckiger parallelepipedischer Form in einem Toner beinhaltet sind und die Trennmenge der anorganischen Feinteilchen pro 1 g des Toners innerhalb eines bestimmten Bereichs gesteuert wird. Es wird angenommen, dass ein solcher betrieblicher Effekt erzielt wird, da, selbst wenn Siliciumdioxid mit einem großen Teilchendurchmesser an der Ladewalze haftet, wenn eine bestimmte Menge anorganischer Feinteilchen von rechteckiger parallelepipedischer Form zur Ladewalze gefördert wird, die anorganischen Feinteilchen so wirken, dass sie die Siliciumdioxidteilchen von der Ladewalze abkratzen. Das heißt, es ist möglich, die Kontamination der Ladewalze zu reduzieren und gleichzeitig eine geringe nicht-elektrostatische Haftkraft des Toners aufrechtzuerhalten.
• Die Transferierbarkeit wurde jedoch nicht nur durch die obige Konfiguration verbessert. Dies liegt anscheinend daran, dass die elektrostatische Haftkraft durch die lokale Ladungserzeugung auf der Oberfläche des Tonerteilchens aufgrund der triboelektrischen Ladung des Toners und der auf den Träger transferierten anorganischen Feinteilchen erhöht wird.
• Als Ergebnis weiterer Studien haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass es möglich ist, die oben genannten Probleme zu lösen, indem die triboelektrische Reihe der rechteckigen parallelepipedischen Feinteilchen der eines Bindemittelharzes angeglichen wird.
• Das heißt, der Toner der vorliegenden Erfindung umfasst ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz beinhaltet, und ein anorganisches Feinteilchen A und ein Siliciumdioxidteilchen B, wobei
  das anorganische Feinteilchen A eine rechteckige parallelepipedische Teilchenform aufweist;
  eine Menge des anorganischen Feinteilchens A von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens beträgt;
  ein zahlengemittelter Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Siliciumdioxidteilchens B 80 nm bis 200 nm beträgt;
  ein Fixierverhältnis des anorganischen Feinteilchens A zum Tonerteilchen 25% bis 70% beträgt; und wobei
  wenn eine Tonerdispersion angefertigt wird, bei der der Toner in einer wässrigen Saccharoselösung dispergiert wird, und die Dispersion zentrifugiert wird,
  eine Trennmenge des anorganischen Feinteilchens A pro 1 g des Toners durch YA (mg) bezeichnet wird und eine Trennmenge des Siliciumdioxidteilchens B pro 1 g des Toners durch YB (mg) bezeichnet wird,
  YA 3,00 bis 18,0 beträgt,
  YA und YB die folgende Formel (1) erfüllen, $$\text{YA}/\text{YB}>\mathrm{0,75}$$

  

  und
  eine Oberflächenpotentialdifferenz C in einem Reibungstest durchgeführt unter Verwendung der anorganischen Feinteilchen A und dem Bindemittelharz - 70 V bis +70 V beträgt,
  wobei die Oberflächenpotentialdifferenz C = (Oberflächenpotential D eines Harzstücks des Bindemittelharzes, gemessen in einem Zustand, in dem das anorganische Feinteilchen A nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A an dem Harzstück anhaftet) - (Oberflächenpotential E, gemessen unter Verwendung eines Harzstücks des Bindemittelharzes, erhalten durch Entfernen des anorganischen Feinteilchens A durch Luftstrom nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A).
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Toner, der eine ausgezeichnete Transferierbarkeit aufweist und weniger wahrscheinlich die Ladewalze kontaminiert, und ein Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung des Toners bereitzustellen.
• Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden sich aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ergeben.
• Kurze Beschreibung der Zeichnung
• Die Abbildung ist eine schematische Darstellung einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung.
• Beschreibung der Ausführungsformen
• In der vorliegenden Erfindung bedeuten die Beschreibungen von „von XX bis YY“ und „XX bis YY“, die einen numerischen Bereich darstellen, einen numerischen Bereich einschließlich der unteren Grenze und der oberen Grenze, die Endpunkte sind, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
• Der Toner der vorliegenden Erfindung umfasst ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz beinhaltet, und ein anorganisches Feinteilchen A und ein Siliciumdioxidteilchen B, wobei
  das anorganische Feinteilchen A eine rechteckige parallelepipedische Teilchenform aufweist;
  eine Menge des anorganischen Feinteilchens A von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens beträgt;
  ein zahlengemittelter Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Siliciumdioxidteilchens B 80 nm bis 200 nm beträgt;
  ein Fixierverhältnis des anorganischen Feinteilchens A zum Tonerteilchen 25% bis 70% beträgt; und wobei
  wenn eine Tonerdispersion angefertigt wird, bei der der Toner in einer wässrigen Saccharoselösung dispergiert wird, und die Dispersion zentrifugiert wird,
  eine Trennmenge des anorganischen Feinteilchens A pro 1 g des Toners durch YA (mg) bezeichnet wird und eine Trennmenge des Siliciumdioxidteilchens B pro 1 g des Toners durch YB (mg) bezeichnet wird,
  YA 3,00 bis 18,0 beträgt,
  YA und YB die folgende Formel (1) erfüllen, $$\text{YA}/\text{YB}>\mathrm{0,75}$$

  

  und eine Oberflächenpotentialdifferenz C in einem Reibungstest durchgeführt unter Verwendung der anorganischen Feinteilchen A und dem Bindemittelharz - 70 V bis +70 V beträgt,
  wobei die Oberflächenpotentialdifferenz C = (Oberflächenpotential D eines Harzstücks des Bindemittelharzes, gemessen in einem Zustand, in dem das anorganische Feinteilchen A nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A an dem Harzstück anhaftet) - (Oberflächenpotential E, gemessen unter Verwendung eines Harzstücks des Bindemittelharzes, erhalten durch Entfernen des anorganischen Feinteilchens A durch Luftstrom nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A).
• Wie vorstehend beschrieben, hat der Toner, wie in JP H06 - 332 253 A offenbart, Raum für Verbesserungen im Hinblick auf die Verhinderung der Kontamination der Ladewalze, und es ist schwierig, auch die Transferierbarkeit zu verbessern, indem nur eine große Menge fester anorganischer Feinteilchen mit einer rechteckigen parallelepipedischen Form beinhaltet wird.
• Demgemäß haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass sowohl die Transferierbarkeit als auch der Kontaminationswiderstand der Ladewalze verbessert werden können, indem das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen zum Tonerteilchen gesteuert und die triboelektrische Reihe der anorganischen Feinteilchen der des Bindemittelharzes angeglichen wird.
• Das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen A und der Siliciumdioxidfeinteilchen B und die Trennmenge eines externen Additivs können mit dem folgenden Verfahren gemessen werden.
• Insgesamt 160 g Saccharose (hergestellt von Kishida Chemical Co., Ltd.) werden 100 mL ionenausgetauschtem Wasser zugesetzt und unter Erhitzen in Wasser gelöst, um eine konzentrierte wässrige Saccharoselösung herzustellen. Insgesamt 31 g der oben genannten konzentrierten wässrigen Saccharoselösung und 6 mL Contaminon N (10 Massen-%ige wässrige Lösung eines neutralen Reinigungsmittels mit einem pH-Wert von 7, das ein nichtionisches Tensid, ein anionisches Tensid und einen organischen Builder beinhaltet; zur Reinigung von Präzisionsinstrumenten; hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) werden in eine 20 mL Glasflasche gegeben, um eine Dispersion herzustellen. Dieser Dispersion werden insgesamt 1,0 g des Toners zugegeben, und ein Tonerklumpen wird mit einem Spatel oder dergleichen gelöst.
• Die Glasflasche, die die Probe beinhaltet, wird mit einem Yayoi-Shaker bei 200 U/min für 5 Minuten geschüttelt. Nach dem Schütteln wird die Lösung auf ein Glasrohr für einen Schwenkrotor (50 mL) transferiert und mit einer Zentrifugaloperation unter Bedingungen von 3500 U/min und 30 min getrennt. Bei diesem Vorgang werden die Tonerteilchen und das abgetrennte externe Additiv getrennt. Eine ausreichende Trennung der Tonerschicht und der wässrigen Schicht wird visuell bestätigt, und der Toner in der obersten Schicht (Grenzflächenteil zur wässrigen Schicht) der Tonerschicht wird mit einem Spatel oder dergleichen gesammelt. Der gesammelte Toner wird mit einem Vakuumfilter gefiltert und anschließend mit einem Trockner für 1 h oder mehr getrocknet, um Tonerteilchen zu erhalten, von denen das externe Additiv getrennt wurde.
• Das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen A wird wie folgt gemessen. Zunächst werden die im Toner vor dem Trennschritt enthaltenen anorganischen Feinteilchen A quantifiziert. Bei diesem Verfahren wird die Metallelement-Intensität: MB im Tonerteilchen unter Verwendung eines wellenlängendispersiven fluoreszierenden Röntgenanalysators Axios advanced (hergestellt von PANalytical) gemessen. Das Metallelement, das zum Messobjekt wird, variiert je nach Zusammensetzung der anorganischen Feinteilchen A. Das Metallelement ist beispielsweise Ti für Titanoxid, Sr für Strontiumtitanat und Si für Siliciumdioxid. Als nächstes wird die Metallelement-Intensität: MA des Toners nach dem obigen Trennschritt auf die gleiche Weise gemessen.
• Das Fixierungsverhältnis wird durch (MA/MB) × 100 (%) bestimmt.
• Weiterhin werden die Trennmengen YA und YB unter Verwendung von MA und MB gemessen, die gemessen werden, wenn das Fixierverhältnisses gemessen werden, und der Mengen (NA und NB) der anorganischen Feinteilchen A und der Siliciumdioxidteilchen B, die 1 g des Toners zugegeben sind.
• Die Trennmenge YA wird durch ((MB) - (MA)) × NA/(MB) bestimmt und die Trennmenge YB wird durch ((MB) - (MA)) × NB/(MB) bestimmt.
• Das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen A zu den Tonerteilchen beträgt 25% bis 70%. Bei einem Fixierverhältnis von weniger als 25% reduziert sich die Menge der anorganischen Feinteilchen A des Toners, erhöht sich der Widerstand der Tonerteilchenoberfläche, erhöht sich die lokale Ladung, erhöht sich die elektrostatische Haftkraft durch erhöhte lokale Ladung und reduziert sich die Transferierbarkeit. Bei einem Fixierverhältnis von mehr als 70% ist die Menge der der Ladewalze zugeführten anorganischen Feinteilchen A gering, so dass die Ladewalze leicht kontaminiert wird.
• Das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen A beträgt bevorzugt 40% bis 60%. Das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen A kann durch ein Verfahren gesteuert werden, wie z.B. das Verändern der Drehzahl und der Umdrehungszeit, wenn die anorganischen Feinteilchen A mit einem Mischer oder dergleichen auf das Tonerteilchen beschichtet werden.
• Ferner, wenn die Trennmenge der anorganischen Feinteilchen A pro 1 g des Toners durch YA (mg) bezeichnet wird und die Trennmenge der Siliciumdioxidteilchen B pro 1 g des Toners durch YB (mg) bezeichnet wird, beträgt YA 3,00 bis 18,0. Wenn YA mehr als 18,0 beträgt, nimmt die Menge der anorganischen Feinteilchen A im Toner ab, so dass der Widerstand der Oberfläche der Tonerteilchen zunimmt, die Reflexionskraft ansteigt, die elektrostatische Anziehungskraft ansteigt und die Transferierbarkeit abnimmt. Wenn YA weniger als 3,00 beträgt, ist es wahrscheinlich, dass die Ladewalze kontaminiert wird.
• YA beträgt bevorzugt 5,00 bis 15,0. YA kann durch ein Verfahren gesteuert werden, wie z.B. das Verändern der Drehzahl und der Umdrehungszeit, wenn die anorganischen Feinteilchen A mit einem Mischer oder dergleichen auf das Tonerteilchen beschichtet werden.
• YB beträgt bevorzugt 1,00 bis 7,00 und stärker bevorzugt 2,00 bis 6,00.
• Ferner erfüllen YA und YB die durch die folgende Formel (1) dargestellte Beziehung. $$\text{YA}/\text{YB}>\mathrm{0,75}$$

  
• Wenn YA/YB 0,75 oder weniger beträgt, nimmt die Menge der zur Ladewalze migrierten Siliciumdioxidteilchen B im Vergleich zu den anorganischen Feinteilchen A zu, und die Ladewalze wird leicht kontaminiert. Aus der Sicht der Unterdrückung der Kontamination der Ladewalze ist es bevorzugt, dass YA und YB die durch die folgende Formel (1') dargestellte Beziehung erfüllen. $$\text{YA}/\text{YB}>\mathrm{1,20}$$

  
• Die Obergrenze von YA/YB ist nicht besonders begrenzt, beträgt aber bevorzugt 3,00 oder weniger und bevorzugt 2,50 oder weniger. YA/YB kann durch ein Verfahren gesteuert werden, wie z.B. das Verändern der Drehzahl und der Umdrehungszeit, wenn die Siliciumdioxidteilchen B mit einem Mischer oder dergleichen auf das Tonerteilchen beschichtet werden. Jedes von YA und YB kann gesteuert werden, indem die anorganischen Feinteilchen A und die Siliciumdioxidteilchen B schrittweise auf die Tonerteilchen aufgetragen und die Zugabereihenfolge, Drehzahl und Umdrehungszeit geändert werden.
• Die Menge der anorganischen Feinteilchen A beträgt von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Tonerteilchen. Bevorzugt beträgt diese Menge von 0,8 Massenteile bis 1,5 Massenteile.
• Wenn die Menge weniger als 0,3 Massenteile beträgt, wird die Menge der der Ladewalze zugeführten anorganischen Feinteilchen A reduziert, so dass die Ladewalze leicht kontaminiert wird. Unterdessen verringert sich die Tieftemperaturfixierbarkeit, wenn die Menge mehr als 3,0 Massenteile beträgt.
• Die anorganischen Feinteilchen A sind nicht besonders begrenzt, solange sie in rechteckiger parallelepipedischer Form hergestellt werden können, aber Titanate sind bevorzugt, da sie einen geringen Durchgangswiderstand aufweisen und leicht in eine kubische Form gebracht werden können.
• Obwohl ein bekanntes Verfahren zur Herstellung der anorganischen Feinteilchen A mit rechteckiger parallelepipedischer Form verwendet werden kann, kann ein kubisches Titanat durch das folgende Atmosphärendruck-Heizreaktionsverfahren hergestellt werden.
• Ein Mineralsäure-peptisiertes Produkt eines Hydrolysats einer Titanverbindung wird als eine Titanoxidquelle verwendet. Bevorzugt wird Metatitansäure, die eine SO₃-Menge von 1,0 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 0,5 Massen-% oder weniger, aufweist und die durch ein Schwefelsäureverfahren erhalten wird, mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 0,8 bis 1,5 eingestellt und peptisiert.
• Unterdessen kann ein Metallnitrat oder -chlorid als eine Metallquelle, die sich von Titan unterscheidet, verwendet werden.
• Als das Nitrat können beispielsweise Strontiumnitrat, Magnesiumnitrat, Calciumnitrat, Kaliumnitrat und dergleichen verwendet werden. Als das Chlorid können beispielsweise Strontiumchlorid, Magnesiumchlorid, Calciumchlorid, Kaliumchlorid und dergleichen verwendet werden.
• Unter diesen, wenn ein Nitrat oder Chlorid von Strontium, Calcium oder Magnesium im Herstellungsprozess verwendet wird, weisen die erhaltenen Metalltitanatteilchen eine Perowskit-Kristallstruktur auf, was dahingehend bevorzugt ist, dass die Umgebungsstabilität der Ladung weiter verbessert wird.
• Als die wässrige Alkalilösung kann ein ätzendes Alkali verwendet werden, und unter ihnen ist eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid bevorzugt.
• Die anorganischen Feinteilchen A beinhalten bevorzugt zumindest eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Strontiumtitanatteilchen, Calciumtitanatteilchen und Magnesiumtitanatteilchen. Die anorganischen Feinteilchen A beinhalten bevorzugt Strontiumtitanatteilchen und sind noch stärker bevorzugt Strontiumtitanatteilchen.
• Die triboelektrische Reihe des Bindemittelharzes und der anorganischen Feinteilchen A kann durch das folgende Verfahren bestätigt werden.
• Die triboelektrische Reihe wird dadurch bestimmt, dass beim zusammen Reiben zweier Objekte eines positiv und der andere negativ geladen wird. Daher kann die triboelektrische Reihe des Bindemittelharzes und des externen Additivs durch den folgenden Reibungstest abgeleitet werden.
• Zuerst wird ein Harzstück unter Verwendung eines Bindemittelharzes angefertigt. Das Verfahren zur Herstellung des Harzstücks kann beispielsweise wie folgt implementiert werden. Auf einer Heizplatte, die auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher ist als der Erweichungspunkt des Harzes (bevorzugt der Erweichungspunkt des Bindemittelharzes + 20°C, z.B. 110°C für ein Polyesterharz), wird das Bindemittelharz zwischen 40 µm dicken PTFE-Platten eingelegt und mit einem flachen Element, wie beispielsweise einem Hammer, zum Anfertigen des Harzstücks unter Druck gesetzt. Die Abmessungen des Harzstücks sind ca. 1 cm lang, 2 cm breit und 1 mm hoch.
• Anschließend wird eine elektrische Ladung von der Oberfläche des angefertigten Harzstücks durch eine Entladevorrichtung entfernt. Die Ladung wird durch Bestrahlung mit einem schwachen Röntgenstrahler (Röhrenspannung: 15 kV, Abstrahlwinkel: 130°) für 30 Sekunden mit einem Röntgengenerator (Photoionisator, hergestellt von Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) entfernt.
• Es wird bestätigt, dass kein Potential auf dem Harzstück verbleibt, wenn das mit einem Oberflächenpotentiometer gemessene Potential -70 V bis +70 V beträgt (Modell 347, hergestellt von Trek Japan Co.). Hierbei beträgt der Abstand zwischen dem Oberflächenpotentiometer und dem Harzstück 1 cm.
• Anschließend wird das anorganische Feinteilchen A auf das Harzstück platziert, und das anorganische Feinteilchen A wird zwischen diesem Harzstück und einem anderen ähnlich hergestellten Harzstück eingefügt und für 30 Zyklen hin und her gerieben.
• Dabei wird das Oberflächenpotential des Harzstücks, gemessen in einem Zustand, in dem das anorganische Feinteilchen A an dem Harzstück haftet, als Oberflächenpotential D genommen.
• Das Oberflächenpotential, gemessen unter Verwendung eines Harzstücks, das durch Entfernen des anorganischen Feinteilchens A durch Luftblasen erhalten wurde, so dass dieses externe Additiv keine triboelektrische Ladung erzeugt, wird als Oberflächenpotential E genommen.
• Durch die Berechnung der Differenz zwischen dem Oberflächenpotential D und dem Oberflächenpotential E ist es möglich, die vom anorganischen Feinteilchen A gehaltene Potentialmenge zu berechnen.
• Das heißt, die triboelektrische Reihe des Bindemittelharzes und der anorganischen Feinteilchen A kann durch die folgende Gleichung berechnet werden.
• Die Oberflächenpotentialdifferenz C = (Oberflächenpotential D eines Harzstücks des Bindemittelharzes, gemessen in einem Zustand, in dem das anorganische Feinteilchen A nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A an dem Harzstück anhaftet) - (Oberflächenpotential E, gemessen unter Verwendung eines Harzstücks des Bindemittelharzes, erhalten durch Entfernen des anorganischen Feinteilchens A durch Luftstrom nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A).
• Die Oberflächenpotentialdifferenz C muss im Bereich von -70V bis +70V liegen. In diesem Bereich zeigen die anorganischen Feinteilchen A und die auf den Träger transferierten Tonerteilchen keine lokale Ladung, so dass es möglich ist, die mit der Zunahme der elektrostatischen Haftkraft einhergehende Abnahme der Transferierbarkeit zu unterdrücken. Die Oberflächenpotentialdifferenz C beträgt bevorzugt -50V bis +50V.
• Die Oberflächenpotentialdifferenz C kann beispielsweise durch Oberflächenbehandlung des anorganischen Feinteilchens A gesteuert werden. Die Transferierbarkeit wird durch Auswahl eines Oberflächenbehandlungsmittels verbessert, so dass die durch den Reibungstest des Bindemittelharzes und des anorganischen Feinteilchens A erhaltene Oberflächenpotentialdifferenz C im obigen Bereich liegt.
• Das Oberflächenbehandlungsmittel des anorganischen Feinteilchens A ist nicht besonders begrenzt, und Beispiele dafür beinhalten Disilylaminverbindungen, halogenierte Silanverbindungen, Silikonverbindungen, Fettsäuren, Fettsäuremetallsalze, Silankopplungsmittel, fluorhaltige Silankopplungsmittel und dergleichen.
• Die Disilylaminverbindung ist eine Verbindung mit einem Disilylamin (Si-N-Si)-Segment. Beispiele für Disilylaminverbindungen beinhalten Hexamethyldisilazan (HMDS), N-Methyl-Hexamethyldisilazan oder Hexamethyl-N-propyldisilazan. Ein Beispiel für eine halogenierte Silanverbindung ist Dimethyldichlorsilan.
• Beispiele für Silikonverbindungen beinhalten Silikonöle und Silikonharze (Lacke). Beispiele für Silikonöle beinhalten Dimethylsilikonöl, Methylphenylsilikonöl, mit α-Methylstyrol modifiziertes Silikonöl, Chlorphenylsilikonöl und mit Fluor modifiziertes Silikonöl. Beispiele für die Silikonharze (Lacke) beinhalten Methyl-Silikonlack und Phenyl-Methyl-Silikonlack.
• Beispiele für Silankupplungsmittel beinhalten Silankupplungsmittel mit einer Alkylgruppe und einer Alkoxygruppe und Silankupplungsmittel mit einer Aminogruppe und einer Alkoxygruppe.
• Konkretere Beispiele für Silankopplungsmittel und fluorhaltige Silankopplungsmittel beinhalten Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Diethyldimethoxysilan, Diethyldiethoxysilan, Trimethylmethoxysilan, Trimethyldiethoxysilan, Triethylmethoxysilan, Triethyldiethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Chloropropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltrimethoxysilan, γ-Aminopropyltriethoxysilan, γ-Aminopropyldimethoxymethylsilan oder γ-Aminopropyldiethoxymethylsilan, 3,3,3-Trifluorpropyldimethoxysilan, 3,3,3-Trifluorpropyldiethoxysilan, Perfluoroctylethyltriethoxysilan, 1,1,1-Trifluorohexyldiethoxysilan und dergleichen.
• Beispiele für Fettsäuren und Fettsäuremetallsalze beinhalten Zinkstearat, Natriumstearat, Calciumstearat, Zinklaurat, Aluminiumstearat, Magnesiumstearat und dergleichen. Es ist auch möglich, Stearinsäure zu verwenden, die eine Fettsäure ist.
• Die vorstehend beschriebenen Oberflächenbehandlungsmittel können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren Arten davon verwendet werden.
• Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der anorganischen Feinteilchen A beträgt bevorzugt 10 nm bis 60 nm und stärker bevorzugt 10 nm bis 40 nm. Wenn der Teilchendurchmesser 60 nm oder weniger beträgt, steigt die Menge der anorganischen Feinteilchen A, die durch die Reinigungsklinge gleiten, die auf das elektrostatische Latente Bild-Trägerelement transferiert wird, so dass die Ladewalze weniger wahrscheinlich kontaminiert wird.
• Die Menge der Siliciumdioxidteilchen B beträgt bevorzugt von 0,5 Massenteile bis 10,0 Massenteile und stärker bevorzugt von 2,0 Massenteile bis 10,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Tonerteilchen. Wenn die Menge 0,5 Massenteile oder mehr beträgt, wird die nicht-elektrostatische Haftkraft verringert, die Transferierbarkeit verbessert, und die Menge beträgt stärker bevorzugt 2,0 Massenteile oder mehr. Wenn die Menge 10,0 Massenteile oder weniger beträgt, wird die Tieftemperaturfixierbarkeit verbessert, und die Menge beträgt stärker bevorzugt 5,0 Massenteile oder weniger.
• Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der Primärteilchen der Siliciumdioxidteilchen B beträgt 80 nm bis 200 nm. Bevorzugt beträgt dieser Durchmesser 100 nm bis 140 nm.
• Bindemittelharz
• Das Tonerteilchen enthält ein Bindemittelharz. Die folgenden Polymere können als das Bindemittelharz verwendet werden.
• Homopolymer von Styrol und Substitutionsprodukte davon, wie etwa Polystyrol, Poly-p-Chlorstyrol, Polyvinyltoluol und dergleichen; Styrol-(Meth)acryl-Copolymerharze, wie etwa Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymer, Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, Styrol-Vinylnaphthalin-Copolymer, Styrol-Acrylsäureester-Copolymere, Styrol-Methacrylsäureester-Copolymere und dergleichen; Polyesterharze und Hybridharze, erhalten durch Mischen oder teilweises Umsetzen eines Polyesterharzes und eines Styrol-(Meth)acryl-Copolymerharzes; Polyvinylchlorid, Phenolharze, Naturharz-modifizierte Phenolharze, Naturharz-modifizierte Maleinsäureharze, Acrylharze, Methacrylharze, Polyvinylacetat, Silikonharze, Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Furanharze, Epoxidharze, Xylolharze, Polyethylenharze, Polypropylenharze und dergleichen.
• Darunter sind Polyesterharze, Styrol-(Meth)acryl-Copolymerharze und Hybridharze, bei denen ein Polyesterharz und ein Styrol-(Meth)acryl-Copolymerharz gebunden (z.B. kovalent gebunden) sind, bevorzugt. Das Bindemittelharz beinhaltet bevorzugt ein Polyesterharz, und unter dem Gesichtspunkt der Tieftemperaturfixierbarkeit ist es bevorzugt, dass ein Polyesterharz eine Hauptkomponente ist. Die Hauptkomponente bedeutet, dass die Menge davon 50 Massen-% bis 100 Massen-% beträgt (bevorzugt 80 Massen-% bis 100 Massen-%).
• Als ein Monomer, das für die Polyestereinheit eines Polyesterharzes verwendet wird, werden mehrwertiger Alkohol (zweiwertiger, dreiwertiger oder höherwertiger Alkohol), mehrwertige Carbonsäure (zweiwertige, dreiwertige oder höherwertige Carbonsäure), deren Säureanhydride oder deren Niederalkylester verwendet. Hierbei ist es bevorzugt, eine partielle Vernetzung im Molekül des amorphen Harzes zu induzieren, um ein verzweigtes Polymer zu erzeugen und so die „Dehnungshärtbarkeit“ zu entwickeln. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, eine dreiwertige oder höherwertige polyfunktionelle Verbindung zu verwenden. Daher ist es bevorzugt, als ein Rohmaterialmonomer der Polyestereinheit eine dreiwertige oder höherwertige Carbonsäure, ein Säureanhydrid davon oder einen Niederalkylester davon und/oder einen dreiwertigen oder höherwertigen Alkohol einzuschließen.
• Die folgenden mehrwertigen Alkoholmonomere können als ein mehrwertiges Alkoholmonomer für die Polyestereinheit des Polyesterharzes verwendet werden.
• Beispiele für die zweiwertige Alkoholkomponente beinhalten Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,5-Pentandiol, 6-Hexandiol, Neopentylglykol, 2-Ethyl-1,3-hexandiol, hydriertes Bisphenol A, Bisphenol, die durch die Formel (A) dargestellt sind, und deren Derivate.

  

  (In der Formel ist R Ethylen oder Propylen, x und y sind jeweils eine ganze Zahl von 0 oder mehr und der Durchschnittswert von x + y ist von 0 bis 10).
• Diole, die durch die Formel (B) dargestellt sind, können erwähnt werden.

  

  (in der Formel ist R' —CH₂CH₂—,

  

  oder

  

  x' und y' sind jeweils eine ganze Zahl von 0 oder mehr; und der Durchschnittswert von x' + y' ist 0 bis 10).
• Beispiele für die dreiwertige oder höherwertige Alkoholkomponente beinhalten Sorbit, 1,2,3,6-Hexantetrol, 1,4-Sorbitan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythritol und 1,2,4-Butantriol. 1,2,5-Pentantriol, Glycerin, 2-Methylpropantriol, 2-Methyl-1,2,4-Butantriol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und 1,3,5-Trihydroxymethylbenzol.
• Darunter werden bevorzugt Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythrit verwendet. Diese zweiwertigen Alkohole und dreiwertigen oder höherwertigen Alkohole können einzeln oder in Kombination einer Vielzahl davon verwendet werden.
• Die folgenden mehrwertigen Carbonsäuremonomere können als ein mehrwertiges Carbonsäuremonomer, das für die Polyestereinheit des Polyesterharzes verwendet wird, verwendet werden.
• Beispiele für die zweiwertige Carbonsäurekomponente beinhalten Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure, Azelainsäure, Malonsäure, n-Dodecenylbernsteinsäure, Isododecenylbernsteinsäure, n-Dodecylbernsteinsäure, Isododecylbernsteinsäure, n-Octenylbernsteinsäure, n-Octylbernsteinsäure, Isoctenylbernsteinsäure, Isoctylbernsteinsäure, Isooctylbernsteinsäure, Anhydride dieser Säuren, Niederalkylester davon und dergleichen. Darunter werden bevorzugt Maleinsäure, Fumarsäure, Terephthalsäure und n-Dodecenylbernsteinsäure verwendet.
• Beispiele für die dreiwertige oder höherwertige Carbonsäure, deren Säureanhydride und deren Niederalkylester, beinhalten 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 2,5,7-Naphthalintricarbonsäure, 1,2,4-Naphthalintricarbonsäure, 1,2,4-Butantricarbonsäure, 1,2,5-Hexantricarbonsäure, 1,3-Dicarboxyl-2-methyl-2-methylencarboxypropan, 1,2,4-Cyclohexantricarbonsäure, Tetra(methylencarboxyl)methan, 1,2,7,8-Octantetracarbonsäure, Pyromellitsäure, Empol-Trimer-Säure, Säureanhydride davon und Niederalkylester davon.
• Darunter wird 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, d.h. Trimellitsäure oder ein Derivat davon, besonders bevorzugt verwendet, da sie preiswert ist und die Reaktionskontrolle einfach ist. Diese zweiwertigen Carbonsäuren und dergleichen und dreiwertigen oder höherwertigen Carbonsäuren können einzeln oder in Kombination mit einer Vielzahl davon verwendet werden.
• Ein Verfahren zur Herstellung des Polyesterharzes ist nicht besonders eingeschränkt, und es können bekannte Verfahren verwendet werden. So werden beispielsweise das vorgenannte Alkoholmonomer und das Carbonsäuremonomer gleichzeitig beschickt werden und durch eine Veresterungsreaktion oder eine Umesterungsreaktion und eine Kondensationsreaktion polymerisiert werden, um ein Polyesterharz herzustellen. Die Polymerisationstemperatur ist nicht besonders begrenzt, liegt aber bevorzugt im Bereich von 180°C bis 290°C. Bei der Polymerisation des Polyesterharzes kann beispielsweise ein Polymerisationskatalysator, wie etwa ein Katalysator auf Titanbasis, ein Katalysator auf Zinnbasis, Zinkacetat, Antimontrioxid, Germaniumdioxid oder dergleichen verwendet werden. Insbesondere ist das Bindemittelharz bevorzugt ein Polyesterharz, das mit einem Katalysator auf Zinnbasis polymerisiert wird.
• Der Säurewert des Polyesterharzes beträgt bevorzugt von 5 mg KOH/g bis 20 mg KOH/g und der Hydroxylwert beträgt bevorzugt von 20 mg KOH/g bis 70 mg KOH/g. Innerhalb der oben genannten Bereiche kann die Menge der adsorbierten Feuchtigkeit in einer Hochtemperatur- und Hochfeuchtigkeitsumgebung unterdrückt und die nicht-elektrostatische Haftkraft auf ein niedriges Niveau reduziert werden, was aus Sicht der Unterdrückung von Schleierbildung bevorzugt ist.
• Das Bindemittelharz kann durch Mischen eines Harzes mit niedrigem Molekulargewicht und eines Harzes mit hohem Molekulargewicht verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der Tieftemperaturfixierbarkeit und der Heiß-Offset-Beständigkeit beträgt das Gehaltsverhältnis des Harzes mit hohem Molekulargewicht und des Harzes mit niedrigem Molekulargewicht bevorzugt von 40/60 und 85/15, auf Massenbasis.
• Das Bindemittelharz und die anorganischen Feinteilchen A werden bevorzugt in der folgenden Kombination verwendet.
• Eine Ausführungsform, bei der die anorganischen Feinteilchen A mit zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silankopplungsmittel und einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt sind und das Bindemittelharz ein Polyesterharz ist.
• Eine Ausführungsform, bei der die anorganischen Feinteilchen A mit zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Fettsäure und einem Fettsäuremetallsalz oberflächenbehandelt sind und das Bindemittelharz ein Styrol-(Meth)acryl-Copolymerharz ist.
• Eine Ausführungsform, bei der die anorganischen Feinteilchen A mit zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silankopplungsmittel, einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel, einer Fettsäure und einem Fettsäuremetallsalz oberflächenbehandelt sind und das Bindemittelharz ein Hybridharz ist, bei dem ein Polyesterharz und ein Styrol-(Meth)acryl-Copolymerharz miteinander verbunden sind.
• Trennmittel
• Für die Tonerteilchen kann Wachs verwendet werden. Beispiele für das Wachs beinhalten die folgenden.
• Kohlenwasserstoffwachse, wie etwa Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht, Alkylencopolymere, mikrokristallines Wachs, Paraffinwachs und Fischer-Tropsch-Wachs; Oxide von Kohlenwasserstoffwachsen, wie etwa oxidiertes Polyethylenwachs, oder Blockcopolymere davon; Wachse auf Basis von Fettsäureestern, wie etwa Carnaubawachs; teilweise oder vollständig desoxidierte Fettsäureester, wie etwa desoxidiertes Carnaubawachs. Darüber hinaus kann folgendes erwähnt werden.
• Gesättigte lineare Fettsäuren, wie etwa Palmitinsäure, Stearinsäure und Montansäure; ungesättigte Fettsäuren, wie etwa Brassidinsäure, Eleostearinsäure und Parinarsäure; gesättigte Alkohole, wie etwa Stearylalkohol, Aralkylalkohol, Behenylalkohol, Carnaubylalkohol, Cerylalkohol und Melissylalkohol; mehrwertige Alkohole, wie etwa Sorbitol; Ester von Fettsäuren, wie etwa Palmitinsäure, Stearinsäure, Behensäure und Montansäure mit Alkoholen, wie etwa Stearylalkohol, Aralkylalkohol, Behenylalkohol, Carnaubylalkohol, Cerylalkohol und Melissylalkohol; Fettsäureamide, wie etwa Linolsäureamid, Ölsäureamid und Laurinsäureamid; gesättigte Fettsäurebisamide, wie etwa Methylenbis(stearinsäureamid), Ethylenbis(caprinsäureamid), Ethylenbis(laurinsäureamid) und Hexamethylenbis(stearinsäureamid); ungesättigte Fettsäureamide, wie etwa Ethylenbis(ölsäureamid), Hexamethylenbis(ölsäureamid), N,N'-Dioleyladipinsäureamid und N,N'-Dioleylsebasäureamid; aromatische Bisamide, wie etwa m-Xylenbis(stearinsäureamid) und N,N'-Distearylisophthalsäureamid; aliphatische Metallsalze, wie etwa Calciumstearat, Calciumlaurat, Zinkstearat und Magnesiumstearat (allgemein als Metallseifen bezeichnet); Wachse, erhalten durch Pfropfen aliphatischer Kohlenwasserstoffwachse unter Verwendung von Vinylmonomeren, wie etwa Styrol und Acrylsäure; partielle Veresterungsprodukte von Fettsäuren mit mehrwertigen Alkoholen, wie etwa Monoglycerid-Behenat; und Methylesterverbindungen mit einer Hydroxylgruppe, die durch Hydrierung von pflanzlichen Fetten und Ölen erhalten werden.
• Unter diesen Wachsen sind unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Tieftemperaturfixierbarkeit und der Fixiertrennbarkeit Kohlenwasserstoffwachse, wie etwa Paraffinwachs und Fischer-Tropsch-Wachs, und Fettsäureesterwachse, wie etwa Carnaubawachs, bevorzugt. Kohlenwasserstoffwachse sind stärker bevorzugt, da die Heiß-Offset-Beständigkeit weiter verbessert wird.
• Das Wachs wird bevorzugt in einer Menge von 3 Massenteile bis 8 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes verwendet.
• Darüber hinaus beträgt die Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des Wachses in der endothermen Kurve zum Zeitpunkt des Temperaturanstiegs, gemessen mit einer Differentialscanningkalorimetrie (DSC)-Vorrichtung, bevorzugt von 45°C bis 140°C. Dieser Bereich der Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks des Wachses ist bevorzugt, da sowohl die Lagerstabilität des Toners als auch die Heiß-Offset-Beständigkeit erreicht werden können.
• Färbemittel
• Das Tonerteilchen kann ein Färbemittel beinhalten. Beispiele für das Färbemittel werden im Folgenden vorgestellt.
• Beispiele für schwarze Färbemittel beinhalten Carbon Black und solche, die durch die Verwendung von gelben Färbemitteln, magentafarbenen Färbemitteln und cyanfarbenen Färbemitteln an die schwarze Farbe eingestellt wurden. Obwohl ein Pigment allein als das Färbemittel verwendet werden kann, ist es aus Sicht der Bildqualität eines Vollfarbbildes besser, die Schärfe zu verbessern, indem man einen Farbstoff und ein Pigment in Kombination verwendet.
• Beispiele für Pigmente für einen Magenta-Toner sind im Folgenden dargestellt. C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57:1, 58, 60, 63, 64, 68, 81:1, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 146, 147, 150, 163, 184, 202, 206, 207, 209, 238, 269, 282; C. I. Pigment Violet 19; C. I. Vat Red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35.
• Beispiele für Farbstoffe für einen Magenta-Toner sind im Folgenden dargestellt. C. I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121; C. I. Disperse Red 9; C. I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27; Öl-lösliche Farbstoffe, wie etwa C. I. Disperse Violet 1, C. I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40; und basische Farbstoffe, wie etwa C. I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28.
• Beispiele für Pigmente für einen Cyan-Toner Toner sind im Folgenden dargestellt. C. I. Pigment Blue 2, 3, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 17; C. I. Vat Blue 6; C. I. Acid Blue 45 und Kupferphthalocyaninpigmente mit einem Phthalocyaninskelett, das mit 1 bis 5 Phthalimidomethylgruppen substituiert ist.
• Farbstoffe für einen Cyan-Toner sind am Beispiel von C. I. Solvent Blue 70 veranschaulicht.
• Beispiele für Pigmente für einen Gelb-Toner sind im Folgenden dargestellt. C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 174, 175, 176, 180, 181, 185; C. I. Vat Yellow 1, 3, 20.
• Farbstoffe für einen Gelb-Toner sind am Beispiel von C. I. Solvent Yellow 162 veranschaulicht.
• Diese Färbemittel können einzeln, in einem Gemisch oder in Form einer festen Lösung verwendet werden. Das Färbemittel wird unter Berücksichtigung von Farbtonwinkel, Sättigung, Helligkeit, Lichtbeständigkeit, OHP-Transparenz und Dispergierbarkeit in Tonerteilchen ausgewählt.
• Der Gehalt des Färbemittels beträgt bevorzugt 0,1 Massenteile bis 30,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Bindemittelharzes.
• Anorganische Feinteilchen
• Der Toner beinhaltet die anorganischen Feinteilchen A mit rechteckiger parallelepipedischer Form und die Siliciumdioxidteilchen B. Darüber hinaus kann der Toner bei Bedarf Feinteilchen von zwei oder mehr Typen, die den anorganischen Feinteilchen A entsprechen, und die Siliciumdioxidteilchen B beinhalten. Die rechteckige parallelepipedische Teilchenform schließt eine Quaderform ein, und die quaderförmigen und rechteckigen parallelepipedischen Formen sind nicht auf einen perfekten Würfel und ein perfektes rechteckiges Parallelepiped beschränkt und schließen einen im Wesentlichen Würfel und im Wesentlichen rechteckigen Parallelepiped ein, z.B. angeschlagenen oder abgerundeten Würfel oder rechteckiges Parallelepiped. Weiterhin beträgt das Aspektverhältnis der anorganischen Feinteilchen A bevorzugt von 1,0 bis 3,0.
• Die anorganischen Feinteilchen können intern dem Tonerteilchen zugegeben werden oder mit dem Tonerteilchen als externes Additiv gemischt werden, aber das Design muss so gestaltet sein, dass das Fixierverhältnis der anorganischen Feinteilchen A 25% bis 70% beträgt.
• Andere externe Zusatzstoffe als die anorganischen Feinteilchen A und die Siliciumdioxidteilchen B können verwendet werden, soweit die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Als das externe Additiv, das sich von den anorganischen Feinteilchen A und den Siliciumdioxidteilchen B unterscheidet, sind anorganische Feinteilchen, wie etwa Titanoxid und Aluminiumoxid, bevorzugt. Insbesondere externe Additive mit geringem Widerstand, wie etwa Titanoxid und Strontiumtitanat, sind unter dem Gesichtspunkt von Schleierbildung und der Transfereffizienz bevorzugt, da temperatur- und feuchtigkeitsbedingte Veränderungen der Ladungsmenge unterdrückt werden können, die Lokalisierung der Ladung des Toners unterdrückt wird und die elektrostatische Haftkraft reduziert wird. Die anorganischen Feinteilchen sind bevorzugt mit einem Hydrophobierungsmittel, wie etwa einer Silanverbindung, Silikonöl oder einer Mischung davon, hydrophobiert.
• Ein bekannter Mischer, wie etwa ein Henschel-Mischer, kann verwendet werden, um die Tonerteilchen mit dem externen Additiv zu mischen.
• Entwickler
• Der Toner kann als Einkomponentenentwickler, aber auch als Zweikomponentenentwickler in einem Gemisch mit einem magnetischen Träger verwendet werden, um die Ladungslokalisierung auf der Tonerteilchenoberfläche zu unterdrücken.
• Die magnetischen Trägern beinhalten allgemein bekannte Materialien, wie beispielsweise Eisenoxid; Metallteilchen, wie etwa Eisen, Lithium, Calcium, Magnesium, Nickel, Kupfer, Zink, Kobalt, Mangan, Chrom und Seltene Erden, Legierungsteilchen davon und Oxidteilchen davon; magnetische Körper, wie etwa Ferrite; Magnetkörper-dispergierte Harzträger (die sogenannten Harzträger), die ein Bindemittelharz beinhalten, in dem die magnetischen Körper in einem dispergierte Zustand gehalten werden; und dergleichen.
• Wenn der Toner mit einem magnetischen Träger gemischt und als Zweikomponentenentwickler verwendet wird, beträgt das Mischungsverhältnis des magnetischen Trägers zu diesem Zeitpunkt bevorzugt 2 Massen-% bis 15 Massen-% und stärker bevorzugt 4 Massen-% bis 13 Massen-% als Tonerkonzentration im Zweikomponentenentwickler.
• Verfahren zur Herstellung von Toner
• Das Verfahren zur Herstellung von Tonerteilchen ist nicht besonders begrenzt, und es kann ein bekanntes Suspensionspolymerisationsverfahren, Lösungssuspensionsverfahren, Emulsionsaggregationsverfahren und Pulverisierverfahren verwendet werden.
• Hiernach wird das Tonerherstellungsprozeder im Pulverisierverfahren beschrieben.
• In einem Rohmaterialmischschritt werden beispielsweise ein Bindemittelharz und bei Bedarf andere Komponenten, wie etwa ein Trennmittel, ein Färbemittel und ein Ladungssteuerungsmittel in bestimmten Mengen gewogen, und als Materialien, die die Tonerteilchen bilden, vermengt und gemischt. Beispiele für die Mischvorrichtung beinhalten einen Doppelkegelmischer, einen V-Mischer, einen Trommelmischer, einen Supermischer, einen Henschel-Mischer, einen NAUTA-Mischer und einen MECHANO HYBRID (hergestellt von Nippon Coke Industry Co., Ltd.).
• Anschließend werden die gemischten Materialien schmelzgeknetet, um die Materialien im Bindemittelharz zu dispergieren. Im Schmelzknetprozess kann ein Chargen-Kneter, wie etwa ein Druckkneter oder ein Banbury-Mischer, oder ein kontinuierlicher Kneter verwendet werden, und ein Einzel- oder Doppelschneckenextruder wird hauptsächlich wegen seiner Überlegenheit bei der kontinuierlichen Produktion eingesetzt.
• Konkrete Beispiele beinhalten einen Doppelschneckenextruder vom Typ KTK (hergestellt von Kobe Steel, Ltd.), einen Doppelschneckenextruder vom Typ TEM (hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd.), einen PCM-Kneter (hergestellt von Ikegai Corp.), einen Doppelschneckenextruder (hergestellt von KCK Co.), Co-Kneter (hergestellt von Buss AG) und KNEADEX (hergestellt von Nippon Coke & Engineering Co., Ltd.). Darüber hinaus kann die durch Schmelzkneten erhaltene Harzzusammensetzung mit einem Zweiwalzwerk oder dergleichen gewalzt und im Kühlschritt mit Wasser oder dergleichen gekühlt werden.
• Die abgekühlte Harzzusammensetzung wird dann im Pulverisierungsschritt auf die gewünschte Teilchengröße pulverisiert. Im Pulverisierungsschritt wird die Grobpulverisierung mit einer Pulverisierungsvorrichtung, wie etwa einem Brecher, einer Hammermühle oder einer Federmühle, durchgeführt. Danach wird das Material beispielsweise durch ein KRYPTON-System (hergestellt von Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), SUPER ROTOR (hergestellt von Nisshin Engineering Co., Ltd.), TURBO MILL (hergestellt von Turbo Kogyo) oder eine Feinpulverisierungsvorrichtung vom Luftstrahltyp fein pulverisiert.
• Danach wird bei Bedarf die Klassierung mit einem Klassierer oder einer Siebmaschine, wie etwa ELBOW JET (hergestellt von Nittetsu Mining Co., Ltd.) eines Trägheitsklassifikationstyps, TURBOPLEX (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) eines Zentrifugalklassiertyps, TSP Separator (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) oder FACULTY (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) durchgeführt.
• Danach kann bei Bedarf eine Oberflächenbehandlung der Tonerteilchen durch Erwärmen durchgeführt werden. Die Zirkularität des Toners kann dadurch erhöht werden. So kann beispielsweise die Oberflächenbehandlung mit Heißluft unter Verwendung der in der Abbildung dargestellten Oberflächenbehandlungsvorrichtung durchgeführt werden.
• Ein Gemisch, das quantitativ von einer Quantitativ-Rohmaterialzufuhrvorrichtung 1 zugeführt wird, wird in ein Einführrohr 3 eingeführt, das auf der vertikalen Linie der Rohmaterialzufuhrvorrichtung installiert ist, und zwar durch ein komprimiertes Gas, das durch eine Druckgaseinstellvorrichtung 2 eingestellt wird. Das Gemisch, das durch das Einführrohr geleitet wurde, wird durch ein konisches, Vorsprung-geformtes Element 4, das am zentralen Abschnitt der Rohmaterialzufuhrvorrichtung bereitgestellt ist, gleichmäßig dispergiert und in die sich radial erstreckenden, in acht Richtungen verlaufenden Versorgungsleitungen 5 eingeführt, um in die Behandlungskammer 6 eingeführt zu werden, in der die Wärmebehandlung durchgeführt wird.
• Zu diesem Zeitpunkt wird der Durchfluss des der Behandlungskammer zugeführten Gemisches durch ein in der Behandlungskammer bereitgestelltes Regelmittel 9 zur Regelung des Durchflusses des Gemisches geregelt. Aus diesem Grund wird das der Behandlungskammer zugeführte Gemisch nach der Wärmebehandlung unter Verwirbelung in der Behandlungskammer gekühlt.
• Heißluft zur Wärmebehandlung des zugeführten Gemisches wird von der Heißluftzufuhrvorrichtung 7 zugeführt, verwirbelt und durch ein Verwirbelungselement 13 zum Verwirbeln der Heißluft in die Behandlungskammer eingebracht. Als spezifische Konfiguration kann das Verwirbelungselement 13 zum Verwirbeln der Heißluft eine Vielzahl von Schaufeln aufweisen, und das Verwirbeln der Heißluft kann durch die Anzahl und den Winkel der Schaufeln gesteuert werden. Die Temperatur der in die Behandlungskammer zugeführten Heißluft am Ausgang der Heißluftzufuhrvorrichtung 7 beträgt bevorzugt 100°C bis 300°C. Liegt die Temperatur am Ausgang der Heißluftzufuhrvorrichtung innerhalb des obigen Bereichs, können die Tonerteilchen gleichmäßig sphäroidisiert werden, wobei eine Fusion oder Koaleszenz der Tonerteilchen durch übermäßige Erwärmung des Gemischs verhindert wird.
• Ferner werden die wärmebehandelten Tonerteilchen, die der Wärmebehandlung unterzogen sind, durch die Kaltluft gekühlt, die von einer Kaltluftzufuhrvorrichtung 8 (8-1, 8-2, 8-3) zugeführt wird, und die Temperatur, die von der Kaltluftzufuhrvorrichtung 8 zugeführt wird, beträgt bevorzugt -20°C bis 30°C. Liegt die Temperatur der Kaltluft innerhalb des obigen Bereichs, können die wärmebehandelten Tonerteilchen effizient gekühlt werden, und die Fusion oder Koaleszenz der wärmebehandelten Tonerteilchen kann verhindert werden, ohne eine gleichmäßige Sphäroidisierung des Gemischs zu behindern. Der absolute Feuchtigkeitsgehalt der Kaltluft liegt bevorzugt zwischen 0,5 g/m³ und 15,0 g/m³.
• Anschließend werden die gekühlten, wärmebehandelten Tonerteilchen durch eine Sammelvorrichtung 10 am unteren Ende der Behandlungskammer gesammelt. Am Ende der Sammelvorrichtung ist ein Gebläse (nicht dargestellt) breitgestellt, das konfiguriert ist, um das Absaugen und den Transport der Tonerteilchen zu gewährleisten.
• Ferner ist eine Pulverteilchenzufuhröffnung 14 so bereitgestellt, dass die Wirbelrichtung des zugeführten Gemisches und die Wirbelrichtung der Heißluft gleich sind, und die Sammelvorrichtung 10 der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ist am äußeren Umfang der Behandlungskammer bereitgestellt, um die Wirbelrichtung der verwirbelten Pulverteilchen aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus wird die aus der Kaltluftzufuhrvorrichtung 8 zugeführte Kaltluft horizontal und tangential vom äußeren Umfangsabschnitt der Vorrichtung zur Umfangsfläche der Behandlungskammer zugeführt.
• Die Wirbelrichtung der Tonerteilchen, die aus der Pulverzufuhröffnung zugeführt werden, die Wirbelrichtung der Kaltluft, die aus der Kaltluftzufuhrvorrichtung zugeführt wird, und die Wirbelrichtung der Heißluft, die aus der Heißluftzufuhrvorrichtung zugeführt wird, sind alle gleich. Dadurch entsteht keine turbulente Strömung in der Behandlungskammer, der Wirbelstrom in der Vorrichtung wird verstärkt, eine starke Zentrifugalkraft wirkt auf die Tonerteilchen und die Dispergierbarkeit der Tonerteilchen wird weiter verbessert. Dadurch können Tonerteilchen mit wenigen koaleszierten Teilchen und einer gleichmäßigen Form erhalten werden.
• Wenn die durchschnittliche Zirkularität des Toners von 0,960 bis 0,980 beträgt, kann die nicht-elektrostatische Anziehungskraft auf ein niedriges Niveau reduziert werden, was aus Sicht der Schleierbildungsunterdrückung bevorzugt ist.
• Danach kann bei Bedarf eine Klassierung durchgeführt werden. So kann beispielsweise der ELBOW JET (hergestellt von Nittetsu Mining Co., Ltd.) eines Trägheitsstrahl-Typs verwendet werden. Die gewünschten Mengen der anorganischen Feinteilchen A und Siliciumdioxidteilchen B werden extern auf die Oberfläche der klassierten wärmebehandelten Tonerteilchen zugegeben.
• Als ein Verfahren zur externen Zugabebehandlung wird eine Mischvorrichtung, wie etwa ein Doppelkegelmischer, ein V-Typ-Mischer, ein Trommelmischer, ein SUPER MIXER, ein Henschel-Mischer, ein NAUTA-Mischer, MECHANO HYBRID (hergestellt von Nippon Coke Industry Co., Ltd.) und NOBILTA (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) als externe Zugabevorrichtung verwendet und es wird gerührt und gemischt. Zu diesem Zeitpunkt kann bei Bedarf ein anderes externes Additiv als die anorganischen Feinteilchen A und die Siliciumdioxidteilchen B, wie etwa ein Fluidisierungsmittel, extern zugegeben werden.
• Der Toner der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders begrenzt und kann auf ein bekanntes Bilderzeugungsverfahren angewendet werden.
• Im Hinblick auf den Effekt der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, ein Bilderzeugungsverfahren zu verwenden, mit
  einem Ladeschritt, bei dem ein Ladeelement mit einem lichtempfindlichen Element in Kontakt gebracht wird, um eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu laden;
  einem elektrostatisches-latentes-Bild-Erzeugungsschritt des Erzeugens eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem geladenen lichtempfindlichen Element; und
  einem Entwicklungsschritt des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner, um ein Tonerbild zu erzeugen.
• Im Folgenden werden Methoden zur Messung verschiedener physikalischer Eigenschaften vom Toner und Rohmaterialien beschrieben. Messung des Peakmolekulargewichts und des gewichtsgemittelten Molekulargewichts vom Harz etc.
• Die Molekulargewichtsverteilung der THF-löslichen Substanz des Harzes wird durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf folgende Weise gemessen.
• Zunächst wird die Probe 24 Stunden lang bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran (THF) gelöst. Anschließend wird die resultierende Lösung durch einen lösungsmittelbeständigen Membranfilter „MAESHORI DISK“ (hergestellt von 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 Komponenten etwa 0,8 Massen-% beträgt. Die Messung wird unter den folgenden Bedingungen mit dieser Probenlösung durchgeführt.
  Gerät: HLC8120 GPC (Detektor: RI) (hergestellt von Tosoh Corporation)
  Säule: 7 Serien von Shodex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 806, 807 (hergestellt von Showa Denko K.K.)
  Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
  Durchfluss: 1,0 ml/min
  Ofentemperatur: 40,0°C
  Probeninjektionsvolumen: 0,10 ml
• Bei der Berechnung des Molekulargewichts der Probe wird eine Molekulargewichts-Kalibrierungskurve verwendet, die aus einem Standard-Polystyrolharz (z.B. 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“, hergestellt von Tosoh Corporation) erstellt wurde.
• Verfahren zur Messung des Erweichungspunktes vom Harz etc.
• Die Messung des Erweichungspunktes erfolgt unter Verwendung eines Kapillarrheometer vom Konstantlastextrusions-Typ „Flow Characteristic Evaluation Apparatus Flow Tester CFT-500D“ (hergestellt von Shimadzu Corporation) gemäß dem mit dem Gerät gelieferten Handbuch. In diesem Gerät wird die Temperatur der in den Zylinder gefüllten Messprobe angehoben und die Probe geschmolzen, während eine konstante Last mit einem Kolben von oben auf die Messprobe aufgebracht wird, die geschmolzene Messprobe wird aus einer Matrize am Boden des Zylinders extrudiert, und eine Strömungskurve, die das Verhältnis zwischen der Kolbenabsenkungsmenge und der Temperatur zu diesem Zeitpunkt anzeigt, kann erhalten werden.
• In der vorliegenden Erfindung wird die im Handbuch des „Flow Characteristic Evaluation Apparatus Flow Tester CFT-500D“ beschriebene „melting temperatur in the 1/2 method“ als Erweichungspunkt genommen. Die Schmelztemperatur im 1/2-Verfahren wird wie folgt berechnet. Zunächst wird eine Hälfte der Differenz zwischen die Absenkungsmenge Smax des Kolbens am Ende des Ausflusses und die Absenkungsmenge Smin des Kolbens am Anfang des Ausflusses bestimmt (dies wird als X genommen. X = (Smax - Smin)/2). Die Temperatur zum Zeitpunkt, bie der Absenkungsmenge des Kolbens in der Strömungskurve die Summe von X und Smin ist, ist die Schmelztemperatur im 1/2-Verfahren.
• Die Messprobe wird durch Pressformen von ca. 1,0 g des Harzes in einem Zylinder mit einem Durchmesser von ca. 8 mm bei ca. 10 MPa für ca. 60 sec. unter einer Umgebung bei 25°C mit einer Tablettenpresse (z.B. NT-100H, hergestellt von NPA Systems Inc.) hergestellt.
  Die Messbedingungen des CFT-500D sind wie folgt.
  Testmodus: Temperaturanstiegsverfahren
  Anfangstemperatur: 50°C
  Erreichte Temperatur: 200°C
  Messintervall: 1,0°C
  Aufheizrate: 4,0°C/min.
  Kolbenquerschnittsfläche: 1,000 cm²
  Prüflast (Kolbenlast): 10,0 kgf (0,9807 MPa)
  Vorheizzeit: 300 sec
  Matrizendurchmesser: 1,0 mm
  Matrizenlänge: 1,0 mm
  Messung der Glasübergangstemperatur (Tg) vom Harz etc.
• Die Glasübergangstemperatur und die Schmelzpeaktemperatur werden gemäß ASTM D3418-82 mit einem Differentialscanningkalorimeter „Q2000“ (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 der Wärmemenge verwendet.
• Insbesondere werden Messungen unter den folgenden Bedingungen durchgeführt, indem 3 mg einer Probe genau gewogen, die Probe in einen Aluminiumtiegel platziert und ein leerer Aluminiumtiegel als Referenz verwendet wird.
  Temperaturanstiegsrate: 10°C/min
  Messstarttemperatur: 30°C
  Messendtemperatur: 180°C
• Die Messung erfolgt in einem Messbereich von 30°C bis 100°C bei einer Temperaturanstiegsrate von 10°C/min. Die Temperatur wird auf 180°C erhöht und 10 min gehalten, dann wird die Temperatur auf 30°C gesenkt und danach wieder erhöht. Im zweiten Temperaturanstiegsprozess wird eine Veränderung der spezifischen Wärme im Temperaturbereich von 30°C bis 100°C erhalten. Der Schnittpunkt der Linie im Mittelpunkt zwischen den Basislinien vor und nach der spezifischen Wärmeveränderung zu diesem Zeitpunkt und der Differenzwärmekurve wird als Glasübergangstemperatur (Tg) genommen.
• Verfahren zur Messung der durchschnittlichen Zirkularität vom Toner
• Die durchschnittliche Zirkularität des Toners wird mit einem Teilchenbildanalysator „FPIA-3000“ (Hersteller Sysmex Corp.) unter den gleichen Mess- und Analysebedingungen wie zum Zeitpunkt des Kalibrierbetriebs gemessen.
• Das Messprinzip mit dem Strömungs-Typ Teilchenbildmessgerät „FPIA-3000“ (hergestellt von Sysmex Corp.) besteht darin, ein Bild eines strömenden Teilchens als statisches Bild aufzunehmen und eine Bildanalyse durchzuführen. Die in eine Probenkammer zugegebene Probe wird von einer Probenabsaugspritze entnommen und einer flachen Mantel-Durchflusszelle zugeführt. Die dem flachen Mantelstrom zugeführte Probe bildet einen flachen Strom, der von einem Mantelfluid umschlossen ist. Die durch die flache Mantel-Durchflusszelle strömende Probe wird im Abstand von 1/60 Sekunden mit stroboskopischem Licht bestrahlt, und das Bild des strömenden Teilchens kann als statisches Bild aufgenommen werden. Ferner, da der Strom flach ist, werden fokussierte Bilder aufgenommen. Das Bild eines Teilchens wird von einer CCD-Kamera erfasst und das aufgenommene Bild wird mit einer Bildbearbeitungsauflösung von 512 × 512 Pixeln (0,37 µm × 0,37 µm pro Pixel) verarbeitet und eine projizierte Fläche S und ein Umfang L eines Teilchenbildes werden durch Extrahieren der Kontur jedes Teilchenbildes gemessen.
• Anschließend werden der kreisäquivalente Durchmesser und die Zirkularität unter Verwendung der Fläche S und des Umfangs L erhalten. Der kreisäquivalente Durchmesser bezieht sich auf den Durchmesser eines Kreises mit der gleichen Fläche wie die projizierte Fläche eines Teilchenbildes. Die Zirkularität ist definiert als ein Wert, der durch Teilen des Umfangs des erhaltenen Kreises, erhalten basierend auf dem kreisäquivalenten Durchmesser, durch den Umfang des Teilchenprojektionsbildes und durch die folgende Gleichung erhalten wird. $$\text{Zirkularit}\ddot{\text{a}}\text{t}=2\times {\left(\mathrm{\pi }\times \text{S}\right)}^{1/2}/\text{L}.$$

  
• Wenn ein Teilchenbild kreisförmig ist, beträgt die Zirkularität 1,000. Mit zunehmendem Grad der Unebenheit der Peripherie eines Teilchenbildes nimmt die Zirkularität ab. Nachdem die Zirkularität jedes Teilchens berechnet wurde, wird der Zirkularitätsbereich von 0,200 bis 1,000 in 800 Abschnitte unterteilt und ein arithmetischer Mittelwert der erhaltenen Zirkularitäten berechnet und als durchschnittliche Zirkularität genommen.
• Das spezifische Messverfahren ist wie folgt.
• Zunächst werden etwa 20 mL ionengetauschtes Wasser, aus dem zuvor feste Verunreinigungen und dergleichen entfernt wurden, in einen Glasbehälter gegeben. Anschließend werden etwa 0,2 mL einer verdünnten Lösung, die durch Verdünnen von „CONTAMINON N“ (eine 10 Massen-%ige wässrige Lösung eines neutralen Reinigungsmittels, das einen pH-Wert von 7 aufweist und zum Waschen von Präzisionsmessgeräten verwendet wird, wobei das neutrale Reinigungsmittel ein nichtionisches Tensid, ein anionisches Tensid und einen organischen Builder beinhaltet; hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) mit etwa der 3-fachen Masse mit ionenausgetauschtem Wasser hergestellt wurde, als Dispergiermittel zugegeben.
• Anschließend werden etwa 0,02 g der Messprobe zugegeben und die Dispersionsbehandlung für 2 min mit einem Ultraschalldispergierer durchgeführt, um eine Dispersionsflüssigkeit für Messungen zu erhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dispersionsflüssigkeit entsprechend gekühlt, so dass ihre Temperatur von 10°C bis 40°C beträgt. Eine bestimmte Menge an ionenausgetauschtem Wasser wird in einen Wassertank gegeben, gefolgt von der Zugabe von etwa 2 mL des CONTAMINON N zum Wassertank unter Verwendung eines Tisch-Ultraschallreinigers/Dispergierers mit einer Schwingungsfrequenz von 50 kHz und einer elektrischen Leistung von 150 W („VS-150“ (hergestellt von Velvo-Clear Co., Ltd.)) als Ultraschalldisperger.
• Während der Messungen wird der vorgenannte
• Strömungsteilchenbildanalysator mit einer Standardobjektivlinse (Vergrößerungsfaktor: 10-fach) verwendet und der Teilchenmantel „PSE-900A“ (hergestellt von Sysmex Corp.) für die Mantelflüssigkeit verwendet. Die gemäß dem vorgenannten Verfahren hergestellte Dispersionsflüssigkeit wird in den Strömungsteilchenbildanalysator eingebracht und 3000 Toner werden im HPF-Messmodus mit dem Totalzählmodus gezählt.
• Die durchschnittliche Zirkularität des Toners wird bestimmt, indem der binärisierte Schwellenwert während der Teilchenanalyse auf 85% eingestellt und der analysierte Teilchendurchmesser auf einen kreisäquivalenten Durchmesser von 1,98 µm bis 39,69 µm begrenzt wird.
• Im Laufe der Messungen wird der Fokus vor Beginn der Messungen automatisch mit handelsüblichen Latexteilchen eingestellt („RESEARCH AND TEST PARTICLES, Latex Microsphere Suspensions 5200A“ von Duke Scientific Corp. hergestellt und mit Ionenaustauschwasser verdünnt). Anschließend wird der Fokus bevorzugt alle 2 h nach Beginn der Messungen eingestellt.
• Verfahren zur Messung des zahlengemittelten Teilchendurchmessers von anorganischen Feinteilchen A und Siliciumdioxidteilchen B
• Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der anorganischen Feinteilchen A und der Siliciumdioxidteilchen B wird berechnet, indem das Bild einer Probe mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) erfasst, 100 Primärteilchen gezählt und deren Hauptdurchmesser gemessen wird. Die Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 nm bis 50 nm werden bei einer Vergrößerung von 500.000 und diejenigen mit einem Durchmesser von mehr als 50 nm bis 500 nm bei einer Vergrößerung von 50.000 beobachtet.
• Bei Messungen mit Toner
• Die Messung des zahlengemittelten Teilchendurchmessers der auf dem Toner beschichteten anorganischen Feinteilchen A und Siliciumdioxidteilchen B erfolgt mit einem Rasterelektronenmikroskop „S-4800“ (Handelsname; hergestellt von Hitachi, Ltd.). Der Toner, dem das externe Additiv extern zugegeben wurde, wird beobachtet, und der Hauptdurchmesser der Primärteilchen von 100 externen Additiven wird zufällig gemessen, um den zahlengemittelten Teilchendurchmesser (D1) in einem Sichtfeld zu finden, das maximal bis zu 200.000-fach vergrößert wird. Die Beobachtungsvergrößerung wird entsprechend der Größe des externen Additivs angepasst.
• Abtrennung von anorganischen Feinteilchen A vom Toner
• Die anorganischen Feinteilchen A können gemäß dem folgenden Verfahren von dem im Toner enthaltenen externen Additiv getrennt werden, und es kann auch ein Reibungstest durchgeführt werden.
• In einem Toner, bei dem eine Vielzahl von externen Additiven extern zu einem Tonerteilchen zugegeben ist, wird jedes externe Additiv isoliert und zurückgewonnen.
• Ein Beispiel für eine bestimmte Methode wird im Folgenden vorgestellt.
• (1) Insgesamt 5 g des Toners werden in eine Probenflasche gegeben und 200 ml Methanol zugegeben.
• (2) Die Probe wird für 5 Minuten mit einem Ultraschallreiniger dispergiert, um die externen Additive abzutrennen.
• (3) Saugfiltration (10 µm Membranfilter) wird durchgeführt, um die Tonerteilchen und die externen Additive zu trennen.
• (4) Die vorstehenden (2) und (3) werden durchgeführt, bis eine gewünschte Probenmenge erhalten wird.
• Durch den obigen Vorgang wird jedes extern zugegebene externe Additiv von den Tonerteilchen isoliert. Die zurückgewonnene wässrige Lösung wird zentrifugiert, um jedes externe Additiv für jedes spezifische Gewicht zu trennen und zurückzugewinnen. Der Reibungstest kann dann durch Entfernen des Lösungsmittels und gründliches Trocknen in einem Vakuumtrockner durchgeführt werden.
• Messung der Menge an anorganischen Feinteilchen A und Siliciumdioxidteilchen B im Toner
• Wenn die Menge jedes externen Additivs in einem Toner gemessen wird, bei dem eine Mehrzahl von externen Additiven extern zu den Tonerteilchen zugegeben wurde, werden die externen Additive von den Tonerteilchen entfernt, und außerdem wird eine Mehrzahl von externen Additiven isoliert und zurückgewonnen.
• Spezifische Methoden sind beispielsweise die folgenden Methoden.
• (1) Insgesamt 5 g des Toners werden in eine Probenflasche gegeben und 200 ml Methanol zugegeben.
• (2) Die Probe wird für 5 Minuten mit einem Ultraschallreiniger dispergiert, um die externen Additive zu trennen.
• (3) Saugfiltration (10 µm Membranfilter) wird durchgeführt, um die Tonerteilchen und die externen Additive zu trennen.
• (4) Die vorstehenden (2) und (3) werden durchgeführt, bis eine gewünschte Probenmenge erhalten wird.
• Durch den obigen Vorgang werden die extern zugegebenen externen Additive von den Tonerteilchen isoliert. Die zurückgewonnene wässrige Lösung wird zentrifugiert, um jedes externe Additiv für jedes spezifische Gewicht zu trennen und zurückzugewinnen. Anschließend wird das Lösungsmittel entfernt, eine ausreichende Trocknung mit einem Vakuumtrockner durchgeführt und die Masse gemessen, um die Menge jedes externen Additivs zu erhalten.
• (Verfahren zur Isolierung des Bindemittelharzes)
• Das zur Messung des Oberflächenpotentials verwendete Bindemittelharz kann durch Extrahieren des Bindemittelharzes aus dem Toner erhalten werden. Das folgende Verfahren kann zur Extraktion des Bindemittelharzes aus dem Toner verwendet werden.
• Zunächst wird der Toner mit einem Lösungsmittel, wie etwa THF, gemischt und unter Raumtemperatur oder Erwärmungsbedingungen gerührt, um das Bindemittelharz aufzulösen. Das in der erhaltenen Lösung enthaltene unlösliche Material, wie etwa ein externes Additiv, ein Trennmittel, ein Ladungssteuerungsmittel und ein Färbemittel (z.B. ein Pigment), wird durch Zentrifugieren, Filtern, Waschen usw. entfernt. Wenn eine andere Komponente als das Bindemittelharz im Lösungsmittel gelöst ist, kann das Bindemittelharz durch Verwendung von GPC mit Isolationsmechanismus, Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) usw. isoliert werden.
• Darüber hinaus wird die Lösungsmittelentfernung bevorzugt durch Lösungsmittelverdampfung durchgeführt, und das Verfahren zur Lösungsmittelverdampfung ist beispielsweise Erwärmung, Dekompression und Belüftung.
• Beispiele
• Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher beschrieben, wobei sich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch nicht darauf beschränken. In den Beispielen und Vergleichsbeispielen basieren die Teile auf der Masse, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
• Bindemittelharz 1; Herstellungsbeispiel von Polyesterharz
• - Polyoxypropylen (2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan: 73,8 Teile (0,19 mol; 100,0 mol% bezogen auf die Gesamtmolzahl von mehrwertigem Alkohol)
• - Terephthalsäure: 12,5 Teile (0,08 mol; 48,0 mol% bezogen auf die Gesamtmolzahl von mehrwertiger Carbonsäure)
• - Adipinsäure: 7,8 Teile (0,05 mol; 34,0 mol% bezogen auf die Gesamtmolzahl von mehrwertiger Carbonsäure)
• - Titantetrabutoxid (Veresterungskatalysator): 0,5 Teile
• Die oben genannten Materialien wurden in ein Reaktionsgefäß eingewogen, das mit einem Kondensator, einem Rührwerk, einem Stickstoffeinleitungsrohr und einem Thermoelement ausgestattet ist. Als nächstes, nachdem das Innere des Kolbens durch Stickstoffgas ersetzt wurde, wurde die Temperatur unter Rühren allmählich erhöht und die Reaktion für 2 h unter Rühren bei einer Temperatur von 200°C durchgeführt.
• Weiterhin wurde der Druck im Reaktionsgefäß auf 8,3 kPa abgesenkt und für 1 h gehalten, gefolgt von der Kühlung auf 160°C und der Rückkehr zum Atmosphärendruck (erster Reaktionsschritt).
• - Trimellitsäure: 5,9 Teile (0,03 mol; 18,0 mol% bezogen auf die Gesamtmolzahl von mehrwertiger Carbonsäure)
• - tert-Butylcatechin (Polymerisationsinhibitor): 0,1 Teile
• Anschließend wurden die vorgenannten Materialien zugegeben, der Druck im Reaktionsgefäß auf 8,3 kPa abgesenkt und die Reaktion für 15 h unter Beibehaltung der Temperatur bei 200°C durchgeführt. Nachdem bestätigt wurde, dass der gemäß ASTM D36-86 gemessene Erweichungspunkt eine Temperatur von 120°C erreichte, wurde die Temperatur gesenkt, um die Reaktion zu stoppen (zweiter Reaktionsschritt), und es wurde ein Bindemittelharz 1 erhalten. Das erhaltene Bindemittelharz 1 hatte ein Peakmolekulargewicht Mp von 10.000, einen Erweichungspunkt Tm von 110°C und eine Glasübergangstemperatur Tg von 60°C.
• Bindemittelharz 2; Herstellungsbeispiel von Styrol-Acrylharz
• Nach dem Ersetzen der Atmosphäre durch Stickstoff in einem Autoklavreaktor, der mit einem Thermometer und einem Rührwerk ausgestattet ist, wurde eine Mischlösung der folgenden Materialien tropfenweise bei 180°C für 3 h zur Polymerisation zugegeben und dann für 30 min bei dieser Temperatur gehalten.
• - Styrol 77,0 Teile
• - Butylacrylat 23,0 Teile
• - Xylol 250 Teile
• - Azobisisobutyronitril 4 Teile
• Anschließend wurde das Lösungsmittel entfernt, um ein Bindemittelharz 2 zu erhalten.
• Bindemittelharz 3; Herstellungsbeispiel von Hybridharz
• - Bisphenol A Ethylenoxid-Addukt (2,0 mol Zugabe) 50,0 Molteile
• - Bisphenol A Propylenoxid-Addukt (2,3 mol Zugabe) 50,0 Molteile
• - Terephthalsäure 60,0 Molteile
• - Trimellitsäureanhydrid 20,0 Molteile
• - Acrylsäure 10,0 Molteile
• Insgesamt 70 Teile der Mischung der vorgenannten Polyestermonomere wurden in einen Vierhalskolben gefüllt, eine Druckreduziervorrichtung, eine Wasserabscheidevorrichtung, eine Stickstoffgaseinleitvorrichtung, eine Temperaturmessvorrichtung und eine Rührvorrichtung montiert und das Rühren bei 160°C unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Eine Mischung aus 30 Teilen eines Polymermonomers auf Vinylbasis (Styrol: 90,0 Molteile, Butylacrylat: 10,0 Molteile), das ein Vinylpolymersegment bildet, und 2,0 Molteilen Benzoylperoxid als Polymerisationsinitiator wurde tropfenweise über 4 h aus einem Trichter zugegeben. Anschließend wurde nach 5 h Reaktion bei 160°C die Temperatur auf 230°C erhöht, 0,05 Massen-% Tetraisobutyltitanat zugegeben und die Reaktionszeit so eingestellt, dass eine gewünschte Viskosität erreicht wurde.
• Nach Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsprodukt aus dem Behälter entnommen, gekühlt und pulverisiert, um ein Bindemittelharz 3 zu erhalten, das ein Hybridharz ist.
• Herstellungsbeispiel von Toner 1

  - Bindemittelharz 1	100 Teile
  - Fischer-Tropsch-Wachs (Peaktemperatur des maximalen endothermen Peaks
  90°C)	4 Teile
  - 3,5-di-Butylsalicylsäure-Aluminiumverbindung (Bontron E 88, hergestellt von
  Orient Chemical Industry Co., Ltd.)	0,3 Teil
  - Carbon Black	10 Teile

• Die oben genannten Materialien wurden mit einem Henschel-Mischer (Typ FM-75, hergestellt von Mitsui Mining Co., Ltd.) bei einer Drehzahl von 1500 U/min für eine Rotationszeit von 5 min gemischt und dann mit einem auf eine Temperatur von 130°C eingestellten Doppelschneckenkneter (Typ PCM-30, hergestellt von Ikegai Corp.) geknetet. Das erhaltene geknetete Produkt wurde gekühlt und mit einer Hammermühle auf 1 mm oder weniger grob pulverisiert, um ein grob pulverisiertes Produkt zu erhalten. Das erhaltene grob pulverisierte Produkt wurde von einer mechanischen Pulverisierungsvorrichtung (T-250, hergestellt von Turbo Kogyo Co., Ltd.) fein pulverisiert. Weiterhin wurde Klassierung mit FACULTY (F-300, hergestellt von Hosokawa Micron Corporation) durchgeführt, um Tonerteilchen 1 zu erhalten. Die Betriebsbedingungen waren so gewählt, dass die Klassierrotordrehzahl 11.000 U/min und die Dispergierrotordrehzahl 7200 U/min betrug.
• Die erhaltenen Tonerteilchen 1 wurden mit einer in der Abbildung gezeigten Oberflächenbehandlungsvorrichtung wärmebehandelt, um wärmebehandelte Tonerteilchen zu erhalten. Die Betriebsbedingungen waren wie folgt: Zufuhrmenge = 5 kg/h, Heißlufttemperatur = 160°C, Heißluftvolumenstrom = 6 m³/min, Kaltlufttemperatur = -5°C, Kaltluftstrom = 4 m³/min, Gebläseluftvolumenstrom = 20 m³/min und Injektionsluftvolumenstrom = 1 m³/min.
• Die so erhaltenen wärmebehandelten Tonerteilchen wurden mit ELBOW JET (hergestellt von Nittetsu Mining Co., Ltd.) des Trägheitsklassifizierungssystems eingestellt, um die gewünschte Teilchengrößenverteilung und den mittleren Teilchendurchmesser unter den Betriebsbedingungen einer Zufuhrmenge = 5 kg/h, einer F-Klassierkante (Feinteilchenklassierkante) von 3 mm bis 5 mm und einer G- Klassierkante (Grobpulverklassierkante) zu erhalten.
• - Wärmebehandelte Tonerteilchen 100 Teile
• - Siliciumdioxidfeinteilchen (zahlengemittelter Teilchendurchmesser 120 nm): pyrogene Kieselsäure, oberflächenbehandelt mit Hexamethyldisilazan (Siliciumdioxidpulver wird mit Wasser und Hexamethyldisilazan besprüht und bei 150°C bis 250°C unter Stickstoffatmosphäre wärmebehandelt) 2,5 Teile
• - Strontiumtitanatfeinteilchen (zahlengemittelter Teilchendurchmesser 35 nm): Strontiumtitanatfeinteilchen, die oberflächenbehandelt wurden (das gewaschene, gefilterte und getrocknete magnetische Material wurde mit einem Kopplungsmittel behandelt) mit einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel (3,3,3-Trifluorpropyldimethoxysilan) 1.0 Teil
• Die oben genannten Materialien wurden mit einem Henschel-Mischer (Typ FM-75, hergestellt von Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.) bei einer Drehzahl von 1900 U/min für 3 min gemischt, um Toner 1 zu erhalten.
• Herstellungsbeispiel von Tonern 2 bis 23
• Die Toner 2 bis 23 wurden durch die gleichen Arbeitsgänge wie im Herstellungsbeispiel des Toners 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Art des Bindemittelharzes, die Zugabereihenfolge der anorganischen Feinteilchen A und der Siliciumdioxidteilchen B, die Mischbedingung (Drehzahl und Umdrehungszeit), die Art, die Anzahl der zugegebenen Teile, der Teilchendurchmesser und die Oberflächenbehandlung der anorganischen Feinteilchen A und der Teilchendurchmesser und die Anzahl der zugegebenen Teile der Siliciumdioxidteilchen B wie in Tabelle 1 gezeigt geändert wurden. Die physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 dargestellt.

  
• In der Tabelle bezeichnet AS die „Zugabereihenfolge“, PD den „Teilchendurchmesser“, RT die „Umdrehungszeit“ und RS die „Umdrehungsgeschwindigkeit“. ST stellt Strontiumtitanat und CaT Calciumtitanat dar. F stellt ein fluorhaltiges Silankopplungsmittel dar, und ZnS stellt Zinkstearat dar. C steht für einen Würfel, R für einen rechteckigen Parallelpiped, N für eine Nadelform. Der Teilchendurchmesser ist ein zahlengemittelter Teilchendurchmesser.
• In der Zugabereihenfolge bezeichnet „A+B“ das Verfahren zum gleichzeitigen Zugeben der anorganischen Feinteilchen A und der Siliciumdioxidteilchen B, „A→B“ das Verfahren zum Zugeben der anorganischen Feinteilchen A in der ersten Zugabestufe und dann zum Hinzufügen der Siliciumdioxidteilchen B in der zweiten Zugabestufe, und „B→A“ das Verfahren zum Zugeben der Siliciumdioxidteilchen B in der ersten Zugabestufe und dann zum Zugeben der anorganischen Feinteilchen A in der zweiten Zugabestufe.
• Herstellungsbeispiel von magnetischem Kernteilchen 1
• - Schritt 1 (Wiege- und Mischschritt):

  Fe2O3	62,7 Teile
  MnCO3	29,5 Teile
  Mg(OH)2	6,8 Teile
  SrCO3	1,0 Teil

• Ferritrohmaterialien wurden gewogen, um das oben genannte Zusammensetzungsverhältnis der oben genannten Materialien zu erhalten. Danach wurden die Materialien pulverisiert und für 5 h mit einer Trockenvibrationsmühle unter Verwendung von Edelstahlperlen mit einem Durchmesser von 1/8 Zoll gemischt.
• - Schritt 2 (Vorbackschritt):
• Das erhaltene pulverisierte Produkt wurde mit einem Walzenverdichter zu etwa 1 mm quadratischen Pellets verarbeitet. Diese Pellets wurden mit einem Vibrationssieb mit einer Maschenweite von 3 mm einer Entfernung von grobem Pulver unterzogen, dann wurde mit einem Vibrationssieb mit einer Maschenweite von 0,5 mm feines Pulver entfernt und vorgebrannter Ferrit durch Backen bei einer Temperatur von 1000°C für 4 h unter Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,01 Vol.-%) mit einem Brennofen hergestellt. Der erhaltene vorgebrannte Ferrit hatte die folgende Zusammensetzung. (MnO)_a(MgO)_b(SrO)_c(Fe₂O₃)_d
• In der obigen Formel ist a = 0,257, b = 0,117, c = 0,007 und d = 0,393.
• - Schritt 3 (Pulverisierungsschritt):
• Nachdem der vorgebrannte Ferrit mit einem Brecher auf ca. 0,3 mm pulverisiert wurde, wurden 30 Teile Wasser zu 100 Teilen des vorgebrannten Ferrits zugegeben und Pulverisierung für 1 h mit einer Nasskugelmühle mit Zirkoniumdioxidkugeln mit einem Durchmesser von 1/8 Zoll durchgeführt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde mit einer Nasskugelmühle unter Verwendung von Aluminiumoxidkugeln mit einem Durchmesser von 1/16 Zoll für 4 h pulverisiert, um eine Ferritaufschlämmung (fein pulverisiertes Produkt aus vorgebranntem Ferrit) zu erhalten.
• - Schritt 4 (Granulationsschritt):
• Der Ferritaufschlämmung wurden insgesamt 1,0 Teile Ammoniumpolycarboxylat als Dispergiermittel und 2,0 Teile Polyvinylalkohol als Bindemittel, bezogen auf 100 Teile des vorgebrannten Ferrits, zugegeben, gefolgt von der Granulierung in kugelförmige Teilchen mit einem Sprühtrockner (Hersteller: Ohkawara Kakohki Co., Ltd.). Die erhaltenen Teilchen wurden in der Teilchengröße eingestellt und anschließend für 2 h mit einem Drehrohrofen auf 650°C erhitzt, um organische Bestandteile des Dispergiermittels und des Bindemittels zu entfernen.
• - Schritt 5 (Brennschritt):
• Um die Brennatmosphäre zu kontrollieren, wurde die Temperatur in einem Elektroofen von Raumtemperatur auf 1300°C unter Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration 1,00 Vol.-%) in 2 h erhöht und anschließend 4 h bei einer Temperatur von 1150°C gebrannt. Die Temperatur wurde dann über 4 h auf 60°C gesenkt, die Luftatmosphäre aus der Stickstoffatmosphäre wiederhergestellt und das Produkt bei einer Temperatur von 40°C oder niedriger entnommen.
• - Schritt 6 (Screening-Schritt):
• Nach dem Disaggegieren der aggregierten Teilchen wurde ein Produkt mit geringer Magnetkraft durch magnetische Trennung geschnitten und die groben Teilchen durch Sieben mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 250 µm entfernt, um magnetische Kernteilchen 1 mit einem 50% Teilchendurchmesser (D50) basierend auf einer Volumenverteilung von 37,0 µm zu erhalten.
• Herstellung von Beschichtungsharz 1
• Cyclohexylmethacrylatmonomer 26,8 Massen-%
• Methylmethacrylatmonomer 0,2 Massen-%
• Methylmethacrylat-Makromonomer 8,4 Massen-% (Makromonomer mit Methacryloylgruppe an einem Ende und einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 5000)
• Toluol 31,3 Massen-%
• Methylethylketon 31,3 Massen-%
• Azobisisobutyronitril 2,0 Massen-%
• Von den vorgenannten Materialien wurden Cyclohexylmethacrylatmonomer, Methylmethacrylatmonomer, Methylmethacrylat-Makromonomer, Toluol und Methylethylketon in einen Vierhalstrennkolben eingebracht, der mit einem Rückflusskondensator, einem Thermometer, einem Stickstoffeinführungsrohr und einem Rührwerk ausgestattet ist. In den Kolben wurde Stickstoffgas eingeleitet, um eine ausreichende Stickstoffatmosphäre zu erhalten, gefolgt von einer Erwärmung auf 80°C. Danach wurde Azobisisobutyronitril zugegeben und Refluxiert und Polymerisation für 5 h durchgeführt. Hexan wurde in das resultierende Reaktionsprodukt injiziert, um das Copolymer auszufällen und abzuscheiden, und der Niederschlag wurde gefiltert und vakuumtrocknet, um ein Beschichtungsharz 1 zu erhalten.
• Insgesamt 30 Teile des so erhaltenen Beschichtungsharzes 1 wurden in 40 Teilen Toluol und 30 Teilen Methylethylketon gelöst, um eine Polymerlösung 1 (Feststofffraktion: 30 Massen-%) zu erhalten.
• Herstellung der Beschichtungsharzlösung 1
• Polymerlösung 1 (Harz-Feststoffkonzentration: 30 Massen-%) 33,3 Massen-%.
• Toluol 66,4 Massen-%
• Carbon Black (Regal 330; hergestellt von Cabot Corporation) 0,3 Massen-%
  (Primärteilchendurchmesser 25 nm, Stickstoffadsorption-spezifische Oberfläche 94 m²/g, DBP Ölabsorptionsmenge 75 ml/100 g)
• Die oben genannten Materialien wurden für 1 h mit einem Farbschüttler unter Verwendung von Zirkoniumdioxidkugeln mit einem Durchmesser von 0,5 mm dispergiert. Die resultierende Dispersion wurde mit einem Membranfilter von 5,0 µm gefiltert, um eine Beschichtungsharzlösung 1 zu erhalten.
• Herstellungsbeispiel von Magnetträger 1
• Harzbeschichtungsschritt:
• Die magnetischen Kernteilchen 1 und die Beschichtungsharzlösung 1 wurden in einen Kneter vom Vakuum-Entgasungstyp geladen, der auf Normaltemperatur gehalten wurde (die geladene Menge der Beschichtungsharzlösung 1 betrug 2,5 Teile als Harzkomponente bezogen auf 100 Teile der Magnetkernteilchen 1). Nach dem Beladen wurden die Komponenten 15 Minuten lang mit einer Drehzahl von 30 U/min gerührt. Nachdem das Lösungsmittel bis zu einem gewissen Grad (80 Massen-%) oder mehr verflüchtigt wurde, wurde die Temperatur beim Mischen unter reduziertem Druck auf 80°C erhöht und Toluol über 2 h abdestilliert und anschließend abgekühlt. Der erhaltene magnetische Träger wurde einer Fraktionierung eines Produkts mit geringer Magnetkraft durch magnetische Trennung, Sieben mit einem Sieb mit einer Maschenweite von 70 µm und Klassieren mit einem Windsichter unterzogen, um einen magnetischen Träger 1 mit einem Teilchendurchmesser von 50% (D50) basierend auf einer Volumenverteilung von 38,2 µm zu erhalten.
• Herstellungsbeispiel von Zweikomponentenentwickler 1
• Insgesamt 92,0 Teile des magnetischen Trägers 1 und 8,0 Teile des Toners 1 wurden mit einem V-Typ Mischer (V-20, hergestellt von Seishin Enterprise Co., Ltd.) gemischt, um einen Zweikomponentenentwickler 1 zu erhalten.
• Herstellungsbeispiele für Zweikomponentenentwickler 2 bis 23
• Die Zweikomponentenentwickler 2 bis 23 wurden durch die gleichen Arbeitsgänge wie im Herstellungsbeispiel des Zweikomponenten-Typ-Entwicklers 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die in Tabelle 2 gezeigten Veränderungen vorgenommen wurden. [Tabelle 2]

  Beispiel	Zweikomponentenentwickler	Toner	Magnetischer Träger
  Beispiel 1	1	1	1
  Beispiel 2	2	2	1
  Beispiel 3	3	3	1
  Beispiel 4	4	4	1
  Beispiel 5	5	5	1
  Beispiel 6	6	6	1
  Beispiel 7	7	7	1
  Beispiel 8	8	8	1
  Beispiel 9	9	9	1
  Beispiel 10	10	10	1
  Beispiel 11	11	11	1
  Beispiel 12	12	12	1
  Beispiel 13	13	13	1
  Beispiel 14	14	14	1
  Beispiel 15	15	15	1
  Beispiel 16	16	16	1
  Beispiel 17	17	17	1
  Vergleichsbeispiel 1	18	18	1
  Vergleichsbeispiel 2	19	19	1
  Vergleichsbeispiel 3	20	20	1
  Vergleichsbeispiel 4	21	21	1
  Vergleichsbeispiel 5	22	22	1
  Vergleichsbeispiel 6	23	23	1

• Beispiel 1
• Die im Folgenden beschriebene Auswertung wurde mit dem Zweikomponentenentwickler 1 durchgeführt.
• Transferierbarkeit
• Papier: GF-C081 (81,0 g/m²) (Canon Marketing Japan Co., Ltd.); Tonerauftragniveau im Vollbild: 0,35 mg/cm²
• Primärtransferstrom: 30 µA
• Testumgebung: Normaltemperatur- und Normalfeuchtigkeitsumgebung (Temperatur 23°C / Luftfeuchtigkeit 50% RH)
• Prozessgeschwindigkeit: 377 mm/sec
• Der Zweikomponentenentwickler 1 wurde in eine cyanfarbene Entwicklungsvorrichtung der Bilderzeugungsvorrichtung eingebracht und wie nachfolgend beschrieben ausgewertet.
• Der nach dem Primärtransfer auf dem lichtempfindlichen Element verbleibende Toner und der Toner vor dem Primärtransfer wurden einzeln mit einem transparenten Polyester-Druckklebeband abgeklebt. Das abgelöste Haftklebeband wurde auf Papier geklebt, und die Konzentration des Toners wurde mit einem Spektraldensitometer der Serie 500 (X-Rite) gemessen.
• Die Veränderungsrate der Konzentration vor dem Primärtransfer und die wie vorstehend beschrieben erhaltene Konzentration des Transferrückstands wurde als Transfereffizienz angesehen, und die Auswertung erfolgte anhand der folgenden Auswertungskriterien. Es wurde festgestellt, dass der Effekt der vorliegenden Erfindung bei C oder mehr erzielt wurde.
1. A: Transfereffizienz: 90% oder mehr
2. B: Transfereffizienz: 85% oder mehr und weniger als 90%
3. C: Transfereffizienz: 80% oder mehr und weniger als 85%
4. D: Transfereffizienz: weniger als 80% Kontamination der Ladewalze
• Die Auswertung erfolgte in einer Umgebung mit einer Temperatur von 23°C/Feuchtigkeit 50% RH (nachfolgend „N/N-Umgebung“ genannt) unter Verwendung von Normalpapier für Farbkopierer und Drucker „GF-C081 (A4, 81,0 g/m²)“ (verkauft von Canon Marketing Japan Co., Ltd.) als B Auswertungspapier.
• Als auszugebendes Musterbild wurde ein Musterbild 1 verwendet, bei dem ein streifenförmiger Volltonabschnitt mit einer Breite von 2 mm und ein streifenförmiger Weißabschnitt mit einer Breite von 18 mm wiederholt in einer Richtung parallel zur Papierdurchlaufrichtung angeordnet wurden. Zu diesem Zeitpunkt betrug das Auftragniveau des Toners auf dem Papier im Volltonabschnitt im Musterbild 1 0,40 mg/cm².
• Nachdem 100.000 Drucke des Musterbildes 1 ausgegeben wurden, wurde die Ausgabe gestoppt und dann das Musterbild 2, in dem die gesamte Oberfläche des Blattes ein Volltonabschnitt war, ausgegeben (das Auftragniveau des Toners im Volltonabschnitt betrug 0,40 mg/cm²).
• Die Bilddichte wurde stichprobenartig an 20 Stellen auf dem vollflächigen Volltonbild unter Verwendung einee X-Rite Farbreflexions-Densitometers („500er Serie“, hergestellt von X-Rite) gemessen, und die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Bilddichte (Bilddichtedifferenz) wurde verwendet, um die Kontamination der Ladewalze zum Zeitpunkt der Ausgabe von 100.000 Blatt auszuwerten. Es wurde festgestellt, dass der Effekt der vorliegenden Erfindung bei C oder mehr erzielt wurde.
1. A: Die Bilddichtedifferenz ist kleiner als 0,04
2. B: Die Bilddichtedifferenz ist 0,04 oder mehr und weniger als 0,07
3. C: Die Bilddichtedifferenz ist 0,07 oder mehr und weniger als 0,10
4. D: Die Bilddichtedifferenz ist 0,10 oder mehr Tieftemperaturfixierbarkeit
• Ein nicht fixiertes Tonerbild (0,6 mg/cm²) wurde auf einem Bildempfangspapier (64 g/m²) unter Verwendung eines handelsüblichen Vollfarbdigitalkopierers (CLC1100, hergestellt von Canon Inc.) erzeugt.
• Die Fixiereinheit, die von einem handelsüblichen Vollfarbdigitalkopierer (imageRUNNER ADVANCE C5051, hergestellt von Canon Inc.) entfernt wurde, wurde so modifiziert, dass die Fixiertemperatur eingestellt werden konnte, und mit dieser Fixiereinheit wurde ein Fixiertest des nicht fixierten Tonerbildes durchgeführt.
• Die Prozessgeschwindigkeit wurde bei normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit auf 246 mm/sec eingestellt, und die Bedingung, unter der das nicht fixierte Tonerbild fixiert wurde, wurde visuell bewertet.
1. A: Fixierung ist bei einer Temperatur von 120°C oder weniger möglich
2. B: Fixierung ist bei einer Temperatur über 120°C und 140°C oder weniger möglich
3. C: Fixierung ist bei einer Temperatur von über 140°C möglich, oder es gibt keinen Temperaturbereich, in dem eine Fixierung möglich ist
• Beispiele 2 bis 17 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6
• Die Auswertung erfolgte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Zweikomponentenentwickler 2 bis 23 verwendet wurden. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. [Tabelle 3]

  Beispiel	Transferierbarkeit (%)		Ladewalzenkontamination		Tieftemperaturfixierbarkeit [°C]
  		Transfereffizienz		Bilddichtedifferenz		Fixierungstemperatur
  Beispiel 1	A	98%	A	0,01	A	117
  Beispiel 2	A	97%	A	0,01	B	138
  Beispiel 3	A	97%	A	0,01	B	133
  Beispiel 4	A	99%	A	0,02	B	123
  Beispiel 5	A	96%	B	0,05	A	116
  Beispiel 6	B	88%	A	0,02	A	117
  Beispiel 7	C	83%	A	0,01	A	115
  Beispiel 8	A	97%	A	0,01	B	130
  Beispiel 9	A	98%	A	0,01	B	137
  Beispiel 10	A	95%	B	0,06	A	119
  Beispiel 11	A	96%	A	0,02	B	123
  Beispiel 12	A	93%	C	0,08	A	120
  Beispiel 13	B	86%	A	0,01	A	118
  Beispiel 14	B	89%	C	0,09	B	122
  Beispiel 15	C	83%	C	0,09	A	117
  Beispiel 16	A	94%	A	0,02	B	122
  Beispiel 17	A	96%	A	0,01	B	123
  Vergleichsbeispiel 1	D	73%	A	0,01	A	117
  Vergleichsbeispiel 2	C	82%	D	0,11	A	116
  Vergleichsbeispiel 3	B	88%	D	0,17	A	120
  Vergleichsbeispiel 4	B	86%	D	0,16	A	116
  Vergleichsbeispiel 5	D	78%	D	0,16	C	146
  Vergleichsbeispiel 6	B	89%	D	0,19	A	117

• 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 (13)

1. Toner, der umfasst: ein Tonerteilchen, das ein Bindemittelharz beinhaltet, und ein anorganisches Feinteilchen A und ein Siliciumdioxidteilchen B, wobei das anorganische Feinteilchen A eine rechteckige parallelepipedische Teilchenform aufweist; eine Menge des anorganischen Feinteilchens A von 0,3 Massenteile bis 3,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens beträgt; ein zahlengemittelter Teilchendurchmesser der Primärteilchen des Siliciumdioxidteilchens B 80 nm bis 200 nm beträgt; ein Fixierverhältnis des anorganischen Feinteilchens A zum Tonerteilchen 25% bis 70% beträgt; und wobei wenn eine Tonerdispersion angefertigt wird, bei der der Toner in einer wässrigen Saccharoselösung dispergiert wird, und die Dispersion zentrifugiert wird, eine Trennmenge des anorganischen Feinteilchens A pro 1 g des Toners durch YA (mg) bezeichnet wird und eine Trennmenge des Siliciumdioxidteilchens B pro 1 g des Toners durch YB (mg) bezeichnet wird, YA 3,00 bis 18,0 beträgt, YA und YB die folgende Formel (1) erfüllen, $$\text{YA}/\text{YB}>\mathrm{0,75}$$

   

   und eine Oberflächenpotentialdifferenz C in einem Reibungstest durchgeführt unter Verwendung der anorganischen Feinteilchen A und dem Bindemittelharz -70 V bis +70 V beträgt, wobei C = D - E, wobei D das Oberflächenpotential eines Harzstücks des Bindemittelharzes ist, gemessen in einem Zustand, in dem das anorganische Feinteilchen A nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A an dem Harzstück anhaftet, und E das Oberflächenpotential gemessen unter Verwendung eines Harzstücks des Bindemittelharzes ist, erhalten durch Entfernen des anorganischen Feinteilchens A durch Luftstrom nach dem zusammen Reiben des Harzstücks und des anorganischen Feinteilchens A.
2. Toner nach Anspruch 1, wobei das anorganische Feinteilchen A ein Strontiumtitanatteilchen beinhaltet.
3. Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein zahlengemittelter Teilchendurchmesser des anorganischen Feinteilchens A 10 nm bis 60 nm beträgt.
4. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Menge des Siliciumdioxidteilchens B von 0,5 Massenteile bis 10,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Tonerteilchens beträgt.
5. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Menge der Siliciumdioxidteilchen B von 2,0 Massenteilen bis 10,0 Massenteilen bezogen auf 100 Massenteile der Tonerteilchen beträgt.
6. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das YA und das YB die Beziehung einer folgenden Formel (1') erfüllen: $$\text{YA}/\text{YB}>\mathrm{1,20}$$

   
7. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bindemittelharz ein Polyesterharz umfasst.
8. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das anorganische Feinteilchen A mit zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silankopplungsmittel und einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt ist und das Bindemittelharz ein Polyesterharz ist.
9. Toner nach Anspruch 8, wobei das anorganische Feinteilchen A mit einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt ist.
10. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das anorganische Feinteilchen A mit zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Fettsäure und einem Fettsäuremetallsalz oberflächenbehandelt ist, und das Bindemittelharz ein Styrol - (Meth)acryl-Copolymerharz ist.
11. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das anorganische Feinteilchen A mit zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Silankopplungsmittel, einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel, einer Fettsäure und einem Fettsäuremetallsalz oberflächenbehandelt ist und das Bindemittelharz ein Hybridharz ist, bei dem ein Polyesterharz und ein Styrol - (Meth)acryl-Copolymerharz miteinander verbunden sind.
12. Toner nach Anspruch 11, wobei das anorganische Feinteilchen A mit einem fluorhaltigen Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt ist.
13. Bilderzeugungsverfahren, wobei das Verfahren umfasst einen Ladeschritt, bei dem ein Ladeelement mit einem lichtempfindlichen Element in Kontakt gebracht wird, um eine Oberfläche des lichtempfindlichen Elements zu laden; einen elektrostatisches-latentes-Bild-Erzeugungsschritt des Erzeugens eines elektrostatischen latenten Bildes auf dem geladenen lichtempfindlichen Element; und einen Entwicklungsschritt des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes mit einem Toner, um ein Tonerbild zu erzeugen, wobei der Toner der Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.

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