DE10213119B4

DE10213119B4 - Toner für die Elektrofotografie, Enwicklungsmittel für die Elektrofotografie unter Verwendung des Toners, Abbildungsverfahren und Abbildungsanordnung

Info

Publication number: DE10213119B4
Application number: DE10213119.8A
Authority: DE
Inventors: Seijiro Ishimaru; Yasushige Nakamura
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2002-03-23
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2022-03-24
Also published as: DE10213119A1; US20030124447A1; JP2003186236A; JP3885577B2; US6803165B2

Abstract

Toner für die Elektrofotografie, dadurch gekennzeichnet, dass er eine cyclische Verbindung enthält, die aus cyclischen Oligomeren mit keinen terminalen Gruppen und cyclischen Polymeren mit keinen terminalen Gruppen ausgewählt ist, worin die cyclische Verbindung eine Ester-Verbindung ist, die ein Produkt ist, das durch Kondensation/Polymerisation von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erzeugt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Toner für die Elektrofotografie, welcher zum Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder geeignet verwendet werden kann, die an der Oberfläche eines elektrostatischen Bildträgers (fotoleitfähiger Isolator), wie einer Fotoleitertrommel, abgebildet werden können, sowie auf ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie, welches den Toner für die Elektrofotografie enthält, ein Abbildungsverfahren und eine Abbildungsanordnung unter Verwendung des Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie.
Beschreibung der verwandten Technik
Die Elektrofotografie ist als herkömmliches Verfahren zur Visualisierung elektrischer Bilddaten auf Aufzeichnungsmedien wie Aufzeichnungspapier wohlbekannt. Indem bei der Elektrofotografie zuerst ein elektrostatisches latentes Bild durch Belichtung in Form eines Bilds unter Verwendung einer Belichtungsanordnung, nach gleichmäßiger elektrischer Ladung der Oberfläche eines elektrostatischen Bildträgers (fotoleitfähiger Isolator), wie einer lichtempfindlichen Trommel, unter Verwendung einer Ladungsanordnung, z.B. eines Korona-Entladers, abgebildet wird; als nächstes ein sichtbares Bild (Tonerbild) durch Entwicklung des elektrostatischen latenten Bilds dadurch abgebildet wird, dass entweder ein Einkomponenten-Elektrofotografieentwicklungsmittel oder ein Zweikomponenten-Elektrofotografieentwicklungsmittel, das einen elektrisch geladenen Toner enthält, veranlasst wird, am elektrostatischen latenten Bild zu haften; dann das sichtbare Bild (Tonerbild) zu Aufzeichnungsmedien, wie Aufzeichnungspapier, transferiert wird; und schließlich das sichtbare Bild (Tonerbild) durch Schmelzen, Verfestigen und Fixieren mittels eines Prozesses wie Pressen, Erhitzen, Presserhitzen und Lichtstrahleinstrahlung fixiert wird, wird dadurch ein gewünschtes Bild auf den Aufzeichnungsmedien abgebildet.
Es wird bevorzugt, dass der Toner hohe Leistungsfähigkeiten aufweist, da die Qualität von durch die Elektrofotografie abgebildeten Bildern von seinen Leistungsfähigkeiten wie der elektrostatischen Eigenschaft, um zu veranlassen, dass er am elektrostatischen Bild haftet, und der Fixiereigenschaft, um zu veranlassen, dass er geschmolzen wird, um so auf den Aufzeichnungsmedien fixiert zu werden, stark abhängig ist.
Der Toner besteht aus einem Ladungssteuermittel, einem Färbemittel, die in einem Bindeharz enthalten sind, und als Bindeharz werden üblicherweise ein Polyesterharz, ein Styrol-Acryl-Harz, ein Epoxyharz, verwendet. Da diese Substanzen aus Monomeren mit polaren Gruppen, wie der Gruppe COOH oder der Gruppe OH, an den Enden bestehen, die relativ negative Polarität und hygroskopische Charakteristiken ansprechend auf Feuchtigkeit zeigen, tendiert ein Toner unter Verwendung einer von diesen als Bindeharz, insbesondere ein Toner unter Verwendung eines Polyesterharzes als Bindeharz, dazu, eine unzureichende Ladung zu verursachen, wobei, wenn er zu einem Toner mit positiver Polarität gemacht wird, eine umgekehrte Ladung oder unzureichende Ladung aufzutreten tendieren. Somit sind diese Toner vom Standpunkt der elektrostatischen Eigenschaft nicht ausreichend. Jeder Versuch, die Gruppe COOH oder die Gruppe OH in diesen Bindeharzen so zu ersetzen, dass Polaritäten entfernt werden, führt insofern zu einem weiteren Problem, als er ihre Herstellung zu schwierig und zu teuer macht. Obwohl die elektrostatische Eigenschaft durch eine Polymerisation der Bindeharze bis zu einem gewissen Grad verbessert werden kann, verursacht eine Polymerisation ihrerseits eine Verschlechterung der Fixiereigenschaft.
Die elektrostatische Eigenschaft und die Fixiereigenschaft stehen zueinander in einer widersprüchlichen Beziehung, so dass weder ein Toner für die Elektrofotografie, der dieses überlegene Gleichgewicht zwischen Ladungs- und Fixiereigenschaft vorsieht, noch irgendein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie unter Verwendung eines derartigen Toners, irgendein Abbildungsverfahren und irgendwelche Abbildungsanordnungen unter Verwendung eines derartigen Toners heute auf dem Markt erhältlich sind, wodurch die Entwicklung einer Nachfrage ermöglicht wird.
Die Absicht der vorliegenden Erfindung ist die Lösung solcher Probleme des Standes der Technik und das Erzielen der folgenden Aufgabe. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner für die Elektrofotografie, der eine gut ausgeglichene elektrostatische Eigenschaft und Fixiereigenschaft während des Abbildungsprozesses liefern und daher Bilder mit hoher Qualität auf stabile Weise abbilden kann, sowie ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie, ein Abbildungsverfahren und eine Abbildungsanordnung unter Verwendung des Toners für die Elektrofotografie vorzusehen.
Aus der EP 0 875 793 A2 ist für die Entwicklung elektrostatischer Bilder ein Toner bekannt, der Tonerteilchen, die ein Bindemittelharz und ein Farbmittel enthalten, und ein feines anorganisches Pulver umfasst sowie eine cyclische oligomere Verbindung enthält, wobei der Toner weiterhin enthält: eine Phenol-Aldehyd-Kondensatmischung, die ein azyklisches Kondensat bzw. ein zyklisches Kondensat einer Phenolverbindung mit einer Aldehydverbindung umfasst und die Phenol-Aldehyd-Kondensatmischung 10-80 Mol-% Kondensatbestandteile mit 4-6 Phenoleinheiten enthält.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Toner gemäß der Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Die Verwendung eines derartigen Toners für die Elektrofotografie ermöglicht es, die Fixiereigenschaft ohne Einbuße der elektrostatischen Eigenschaft zu verbessern, wodurch es möglich wird, Bilder mit hoher Qualität unter Aufrechterhaltung der elektrostatischen Eigenschaft und der Fixiereigenschaft mit einem überlegenen Gleichgewicht während des Abbildungsprozesses abzubilden.
Das Entwicklungsmittel der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 12 definiert. Die Verwendung eines derartigen Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie ermöglicht es, die Fixiereigenschaft ohne Einbuße der elektrostatischen Eigenschaft zu verbessern, wodurch es möglich wird, Bilder mit hoher Qualität unter Aufrechterhaltung der elektrostatischen Eigenschaft und der Fixiereigenschaft mit einem überlegenen Gleichgewicht während des Abbildungsprozesses abzubilden.
Das Abbildungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 15 definiert. Beim Abbildungsverfahren werden elektrostatische latente Bilder auf dem elektrostatischen Bildträger während des elektrostatischen latenten Abbildungsprozesses abgebildet. Die Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder unter Verwendung des Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung während des Entwicklungsprozesses bildet sichtbare Bilder ab. Die sichtbaren Bilder werden zum Transfermaterial während des Transferprozesses transferiert.
Die Abbildungsanordnung der vorliegenden Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 16 definiert.
In der Abbildungsanordnung bildet die elektrostatische latente Abbildungseinrichtung elektrostatische latente Bilder auf dem elektrostatischen latenten Bildträger ab. Die Entwicklungseinrichtung enthält das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie und entwickelt die elektrostatischen latenten Bilder, um sichtbare Bilder abzubilden. Die Transfereinrichtung transferiert die sichtbaren Bilder zum Transfermaterial. Als Ergebnis werden Bilder auf dem Transfermaterial abgebildet.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
(Toner für die Elektrofotografie)
Der Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung enthält zumindest eine cyclische Verbindung sowie ein Bindeharz, ein Färbemittel, Ladungssteuermittel, und andere Inhalte nach Bedarf.
- Cyclische Verbindung -
Die cyclische Verbindung ist nicht besonders eingeschränkt, außer dass sie zumindest eine Art einer cyclischen Verbindung sein muss, welche aus cyclischen Oligomeren und cyclischen Polymeren ausgewählt wird, die im wesentlichen keine terminale Gruppe aufweisen.
Im Obigen bedeutet „im wesentlichen keine terminale Gruppe aufweisen“, dass sie „keine terminale Gruppe an den Enden eines Moleküls aufweisen“, so dass, obwohl es zweckmäßig ist, dass das Molekül keine Polaritätsgruppe aufweist, die Erfindung gestattet, dass das Molekül eine Gruppe mit geringen polaren Mengen an seinen Seitenketten aufweist.
Die cyclische Verbindung ist nicht eingeschränkt, solange sie zumindest eine Art einer cyclischen Verbindung ist, welche aus cyclischen Oligomeren und cyclischen Polymeren, die im wesentlichen keine terminale Gruppe aufweisen, beispielsweise vorzugsweise Ester-Verbindungen, ausgewählt wird.
Diese Verbindungen können allein oder als Mischung von mehr als zwei Arten verwendet werden. Von diesen wird eine Ester-Verbindung mehr bevorzugt, da sie leichter herzustellen ist und auch eine ausgeglichene elektrische Eigenschaft und Fixiereigenschaft in einem Toner für die Elektrofotografie vorsehen kann.
Die Ester-Verbindung ist nicht besonders eingeschränkt, und sie kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck ausgewählt und durch Kondensation/Polymerisation von Dicarbonsäuren, Diol-Verbindungen, Hydroxycarboxyl-Verbindungen, unter Verwendung eines allgemein bekannten Verfahrens erhalten werden, vorzugsweise von Verbindungen, die durch Kondensation/Polymerisation von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erhalten werden, oder Verbindungen, die durch Kondensation/Polymerisation von Dicarbonsäuren, Diol-Verbindungen und Hydroxycarboxyl-Verbindungen erhalten werden. Spezifische Beispiele von Verbindungen, die durch Kondensation/Polymerisation von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erhalten werden, sind vorzugsweise eine Verbindung, die durch Kondensation/Polymerisation von Terephthalsäure und Bisphenol A, wie durch die folgende Formel (1) ausgedrückt, erhalten wird, oder eine Verbindung, die durch Kondensation/Polymerisation von Terephthalsäure und Bisphenol A-propylenoxid, wie durch die folgende Formel (2) ausgedrückt, erhalten wird.
Strukturformel (1)
Strukturformel (2)
In der obigen Strukturformel (1) und (2) ist n der Polymerisationsgrad und eine ganze Zahl größer als 1.
Von den oben angegebenen Verbindungen, die durch Kondensation/Polymerisation erhalten werden, werden die bevorzugten durch Kondensation/Polymerisation derselben Anzahl von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erhalten.
Wenn eine Verbindung durch Kondensation/Polymerisation derselben Anzahl von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erhalten wird, ist die Anzahl von Einheiten, die von der Dicarboxyl-Verbindung stammen, in der Kondensations/ Polymerisationsverbindung gleich der Anzahl von Einheiten, die von der Diol-Verbindung stammen. In diesem Fall beträgt das Verhältnis zwischen der Anzahl von Einheiten, die von der Dicarboxyl-Verbindung stammen, und der Anzahl von Einheiten, die von der Diol-Verbindung stammen, beispielsweise 1:1, 2:2, 3:3. In diesem Fall ist keine polare Gruppe an den Enden in der Kondensations/Polymerisationsverbindung, und die Säurezahl und die Hydroxylzahl der Kondensations/Polymerisationsverbindung sind beide Null, so dass die elektrostatische Eigenschaft und die Fixiereigenschaft gut ausgeglichen sein können, wobei eine zweckmäßige Gesamtcharakteristik vorgesehen wird.
Die Dicarbonsäuren können aus zweiwertigen Carbonsäure-Monomeren ausgewählt werden, die allgemein bekannt sind, z.B. vorzugsweise Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Malonsäure, n-Dodecenylbernsteinsäure, Isododecenylbernsteinsäure, n-Dodecenylbernsteinsäure, Isododecenylbernsteinsäure, n-Octenylbernsteinsäure, n-Octylbernsteinsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, und Anhydride dieser Säuren, aliphatische Verbindungen wie nied.Alkylester oder aromatische Dicarbonsäuren.
Diese Verbindungen können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden. Von diesen wird Terephthalsäure vom Standpunkt der Carbonsäure-Reaktionsstabilität bevorzugt.
Kandidaten für die Diol-Verbindungen können aus zweiwertigen Alkohol-Monomeren ausgewählt werden, die allgemein bekannt sind, z.B. verethertes Bisphenol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Dipropylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenglykol, Bisphenol A, hydriertes Bisphenol A.
Von diesen wird verethertes Bisphenol vom Standpunkt der elektrostatischen Eigenschaft und Fixiereigenschaft bevorzugt, wobei spezifische Beispiele von verethertem Bisphenol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Polyoxypropylen(3.3)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Polyoxypropylen(2.0)polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Polyoxypropylen(6)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, sind.
Diese Verbindungen können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
Die Hydroxycarboxyl-Verbindungen können beispielsweise ausgewählt werden aus Hydroxycarbonsäure, Hydroxybenzoesäure, Salicylsäure, Weinsäure, Citronensäure, Benzilsäure, Gluconsäure, Glucono-δ-lacton, Glykolsäure, Glycerinsäure, Galacturonsäure, Galactonsäure, Galactono-γ-lacton, Milchsäure, Hydroxyisobuttersäure, Hydroxypivalinsäure, Hydroxyoctansäure.
Diese Verbindungen können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
Die Molmassen der cyclischen Verbindungen betragen vorzugsweise 10.000 oder weniger, mehr bevorzugt weniger als 2.000 und insbesondere 400 bis 2.000.
Hinsichtlich des Vorsehens eines Toners für die Elektrofotografie mit einer ausgezeichneten Fixiereigenschaft ist es vorteilhaft, wenn die Molmasse 10.000 oder weniger beträgt, da das Material leicht auf Transfermaterialien (Aufzeichnungsmedien), wie Aufzeichnungspapier, bei niedrigen Energieniveaus haftend aufgebracht werden kann, und wenn sie 2.000 oder weniger beträgt, ist es vorteilhaft hinsichtlich des Vorsehens eines Toners für die Elektrofotografie mit einer bemerkenswert ausgezeichneten Fixiereigenschaft.
Die Molmassen der cyclischen Verbindungen können durch allgemein bekannte Verfahren gemessen werden. Wenn die Molmassen der cyclischen Verbindungen ungefähr 500 oder weniger betragen, können sie beispielsweise durch GC-MS, FDMS, geeignet gemessen werden; wenn die Molmassen der cyclischen Verbindungen mehr als 500 und 3.000 oder weniger betragen, können sie durch FMDS und Gelpermeationschromatografie, geeignet gemessen werden, und wenn die Molmassen der cyclischen Verbindungen mehr als 3.000 und 10.000 oder weniger betragen, können sie geeignet durch Gelpermeationschromatografie gemessen werden.
Der Gehalt der cyclischen Verbindung im Toner für die Elektrofotografie beträgt vorzugsweise weniger als 30 Masse-%, mehr bevorzugt 0,01 bis 20 Masse-% und noch bevorzugter 1 bis 15 Masse-%.
Wenn der Gehalt 30 Masse-% überschreitet, reduziert sich die Harzfestigkeit, wodurch die Fixiereigenschaft und die Schwingungsverschleißeigenschaft verringert werden, und dies kann letztendlich Probleme wie Überpulverisierung aufgrund einer Verwirbelung innerhalb der Entwicklungsanordnung, verschmierte Bilder auf dem Transfermaterial (Aufzeichnungsmedien), Rückkopieren auf das Transfermaterial, verursachen, wohingegen es schwierig wird, wenn er weniger als 0,01 Masse-% beträgt, ein überlegenes Gleichgewicht der Fixiereigenschaft und der elektrostatischen Eigenschaft aufrechtzuerhalten. Wenn der Gehalt andererseits weniger als 30 Masse-% beträgt, gibt es keine derartigen Probleme. Wenn er 0,01 bis 20 Masse-% beträgt, wird eine ausgezeichnete Fixiereigenschaft erhalten und ermöglicht, dass ein überlegenes Gleichgewicht mit der elektrostatischen Eigenschaft bei Ergebnissen mit hoher Dimension aufrechterhalten wird, wohingegen, wenn er weniger als 1 bis 15 Masse-% beträgt, ein bemerkenswert besserer Effekt daraus resultiert.
- Bindeharz -
Es besteht keine besondere Einschränkung für das Bindeharz, und es kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck beispielsweise vorzugsweise ausgewählt werden aus thermoplastischen Harzen, wie natürlichen Polymeren und synthetischen Hochpolymeren; spezifischer Epoxyharz, Styrol-Acryl-Harz, Polyacrylharz, Polyamidharz, Polyesterharz, Polyvinylharz, Polyurethanharz und Polybutadienharz, Von diesen wird Polyesterharz vom Standpunkt der Fixiereigenschaft und Harzfestigkeit bevorzugt.
Das Bindeharz ist nicht besonders eingeschränkt und kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck beispielsweise vorzugsweise aus jenen mit einer massenmittleren Molmasse von 4.000 bis 100.000 und vorzugsweise aus jenen mit einem Schmelzpunkt von ungefähr 90 bis 150°C ausgewählt werden.
Der Gehalt des Bindeharzes im Toner für die Elektrofotografie ist nicht besonders eingeschränkt, es werden jedoch 50 Masse-% oder mehr vom Standpunkt der elektrostatischen Eigenschaft bevorzugt, und 50 bis 95 Masse-% werden mehr bevorzugt.
- Färbemittel -
Das Färbemittel ist nicht besonders eingeschränkt und kann geeignet aus allgemein bekannten Farbstoffen oder Pigmenten gemäß für den Toner für die Elektrofotografie verwendeten Farben, d.h. Schwarz, Rot, Gelb, Blau, Grün, ausgewählt werden.
Das Färbemittel im Fall von Schwarz kann z.B. ausgewählt werden aus verschiedensten Rußen, die durch das Thermalrußverfahren, das Acetylenrußverfahren, das Channelrußverfahren und das Lampenrußverfahren, erhalten werden, Pfropfruß, der durch das Überziehen von Ruß mit Harz erhalten wird, anorganischen Pigmenten, wie Eisenschwarz, chromatischen Farbstoffen und organischen Pigmenten, Nigrosin-Farbstoffen und Azofarbstoffen,
Das Färbemittel im Fall von Rot kann z.B. aus Anthrachinon, Chinacridon, Bisazofarbstoffen, Monoazofarbstoffen, ausgewählt werden.
Das Färbemittel im Fall von Gelb kann z.B. aus Anilid-Verbindungen, Benzidin, Benzimidazolon, Bisazofarbstoffen, ausgewählt werden.
Das Färbemittel im Fall von Blau kann z.B. aus Phthalocyanin, ausgewählt werden.
Das Färbemittel im Fall von Grün kann z.B. aus halogeniertem Phthalocyanin, ausgewählt werden.
Diese Färbemittel können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
Der Gehalt des Färbemittels im Toner für die Elektrofotografie sollte vorzugsweise 0,1 bis 10 Masse-% oder mehr bevorzugt 2 bis 5 Masse-% betragen.
Wenn der Gehalt weniger als 0,1 Masse-% beträgt, kann sich der Pigmentierungsgrad von auf Transfermaterialien (Aufzeichnungsmedien) fixierten Bildern verschlechtern; wenn er andererseits 10 Masse-% überschreitet, können sich verschiedenste Charakteristiken des Toners wie die elektrostatische Eigenschaft verschlechtern, was zu hohen Rohmaterialkosten führt.
- Ladungssteuermittel -
Das Ladungssteuermittel kann die Ladungsmenge des Toners für die Elektrofotografie im Bindeharz zum Zweck ihrer Steuerung innerhalb des gewünschten Bereichs verteilen.
Das Ladungssteuermittel sollte vorzugsweise so ausgewählt werden, dass es entweder ein positives oder negatives Ladungssteuermittel in Abhängigkeit davon ist, ob es gewünscht wird, das Bindeharz positiv oder negativ zu laden.
Das positive Ladungssteuermittel kann aus Nigrosin-Farbstoffen, quaternärem Ammoniumsalz, Triphenylmethan-Derivaten, ausgewählt werden.
Das negative Ladungssteuermittel kann aus metallisierten Azo-Komplexen, Naphtholat-Zink-Komplexen, Zink-Salicylat-Komplexen, Calixaren-Verbindungen, ausgewählt werden.
Diese Ladungssteuermittel können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
Der Gehalt des Ladungssteuermittels im Toner für die Elektrofotografie sollte vorzugsweise 5 Masse-% oder weniger oder mehr bevorzugt 3 Masse-% oder weniger betragen.
- Andere Komponenten -
Die anderen Komponenten der obigen Mittel sind nicht besonders eingeschränkt und können geeignet nach Bedarf für spezifische Zwecke ausgewählt werden, beispielsweise aus Infrarotabsorptionsmitteln, Fixierhilfen, Weichmachern,
Die Infrarotabsorptionsmittel können vorzugsweise verwendet werden, wenn der Toner für die Elektrofotografie als Toner zur Blitzfixierung verwendet wird.
Das Infrarotabsorptionsmittel ist nicht besonders eingeschränkt und kann geeignet aus allgemein bekannten Infrarotabsorptionsmitteln ausgewählt werden, beispielsweise Aluminium-Verbindungen, Diimmonium-Verbindungen, Cyanin-Verbindungen, Polymethin-Verbindungen, Nickel-Komplex-Verbindungen, Phthalocyanin-Verbindungen, Zinnoxid, Lanthanoid-Verbindungen.
Die Fixierhilfen können beispielsweise aus Wachsen, metallischen Seifen, grenzflächenaktiven Stoffen, ausgewählt werden.
Die Wachse können beispielsweise aus Polypropylenwachs, Polyethylenwachs, Carnaubawachs, Esterwachs, ausgewählt werden.
Die metallischen Seifen können beispielsweise aus Zinkstearat, ausgewählt werden.
Die grenzflächenaktiven Stoffe können beispielsweise aus nicht-ionischen grenzflächenaktiven Stoffen, ausgewählt werden.
Das Fluidisierungsmittel ist nicht besonders eingeschränkt und kann geeignet für einen spezifischen Zweck beispielsweise aus anorganischen feinen Teilchen, ausgewählt werden.
Die feinen Teilchen sollten vorzugsweise verwendet werden, indem sie extern dem Toner für die Elektrofotografie zugesetzt werden.
Die Durchmesser der anorganischen feinen Teilchen sollten vorzugsweise hinsichtlich des primären Teilchendurchmessers (zahlenmittlerer Teilchendurchmesser (D₅₀)) 5 nm bis 2 µm oder mehr bevorzugt 5 nm bis 500 nm betragen.
Die Oberflächenkennzahl der anorganischen feinen Teilchen auf der Basis der BET-Methode sollte vorzugsweise 20 bis 500 m²/g betragen.
Die anorganischen feinen Teilchen können beispielsweise ausgewählt werden aus Kieselerde-Teilchenmaterial, Tonerde, Titanoxid, Bariumtitanat, Magnesiumtitanat, Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Quarzsand, Ton, Mica, Wollastonit, Diatomit, Chromoxid, Ceroxid, rotem Hämatit, Antimontrioxid, Magnesiumoxid, Zirconiumoxid, Bariumsulfat, Bariumcarbonat, Calciumcarbonat, Siliciumcarbid und Siliciumnitrid. Von diesen werden feine Kieselerde-Teilchen besonders bevorzugt.
Diese feinen Teilchen können allein oder als Kombination von zwei oder mehr Arten feiner Teilchen verwendet werden.
Die Menge an extern dem Toner für die Elektrofotografie zugesetzten anorganischen feinen Teilchen sollte vorzugsweise 0,01 bis 5 Masseteile oder mehr bevorzugt 0,01 bis 2,0 Masseteile, bezogen auf 100 Masseteile des Toners für die Elektrofotografie (ausschließlich der extern zugesetzten anorganischen feinen Teilchen), betragen.
Das Herstellungsverfahren des Toners für die Elektrofotografie ist nicht besonders eingeschränkt und kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck beispielsweise ausgewählt werden aus dem mechanischen Pulverisierungsverfahren, bei dem die cyclischen Verbindungen, die Bindeharze, die Färbemittel, die Ladungssteuermittel und die anderen Komponenten unter Verwendung einer Mischanordnung wie eines Henschel-Mischers gemischt werden, geschmolzen und unter Verwendung einer Knetanordnung geknetet werden, unter Verwendung einer Pulverisierungsanordnung wie einer Strahlmühle pulverisiert werden, und in die gewünschten Teilchendurchmesser klassiert werden, oder durch das Sprühtrocknungsverfahren, bei dem die Komponenten gemischt und in einem Lösungsmittel suspendiert und zur Erzeugung feiner Teilchen durch Sprühtrocknung aufgesprüht werden, das Mikrokapselverfahren, das Polymerisationsverfahren oder das Heterokoagulationsverfahren, bei dem die Komponenten durch Heterokoagulation in einer einen grenzflächenaktiven Stoff enthaltenden Wasserlösung zu feinen Teilchen geformt werden.
Da der Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung die cyclische Verbindung mit im wesentlichen keiner terminalen Gruppe enthält, wie oben angegeben, ist es möglich, ein überlegenes Gleichgewicht zwischen der elektrostatischen Eigenschaft und der Fixiereigenschaft während der Abbildung aufrechtzuerhalten, wenn der Toner für die Elektrofotografie verwendet wird, wodurch es möglich wird, Bilder mit hohen Qualitäten auf stabile Weise abzubilden.
Der Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung kann ein schwarzer Toner, ein Magenta-Toner, ein gelber Toner, ein Cyan-Toner, sein und kann geeignet in Entwicklungsmitteln für die Elektrofotografie, Abbildungsverfahren auf der Basis der Elektrofotografie, Abbildungsverfahren und Abbildungsanordnungen verwendet werden.
(Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie)
Das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung enthält zumindest den Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung und enthält auch geeignete ausgewählte andere Komponenten.
Das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung kann ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel, das den Toner für die Elektrofotografie enthält, oder ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel sein, das den Toner für die Elektrofotografie und einen Träger enthält, vom Standpunkt der Langlebigkeit wird jedoch das Zweikomponenten-Entwicklungsmittel zur Verwendung bei Hochgeschwindigkeitsdruckern bevorzugt, die zu schnelleren Informationsverarbeitungsgeschwindigkeiten der letzten Jahre fähig sind.
- Träger -
Obwohl keine besondere Einschränkung für den Träger besteht, und er geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck ausgewählt werden kann, wird es bevorzugt, einen mit einem Kernmaterial und einer das Kernmaterial überziehenden Harzschicht zu verwenden.
Das Material für das Kernmaterial kann aus Mangan-Strontium (Mn-Sr)-Materialien mit 50 bis 90 emu/g ausgewählt werden, Mangan-Magnesium (Mn-Mg)-Materialien, werden bevorzugt; vom Standpunkt der Sicherstellung der Bilddichte werden jedoch starke Magnetmaterialien wie Eisenpulver (100 emu/g oder mehr) und Magnetit (75 bis 120 emu/g) bevorzugt, wohingegen schwache Magnetmaterialien wie Kupfer-Zink (Cu-Zn) (30 bis 80 emu/g) vom Standpunkt des Erzielens von Bildern mit höherer Qualität durch die Abschwächung der Kontakte des Toners mit dem Fotoleiter, wo der Toner steht, bevorzugt werden. Diese Materialien können allein oder als Mischung von mehr als zwei Arten von Materialien verwendet werden.
Die Teilchendurchmesser der Kernmaterialien sollten hinsichtlich des mittleren Teilchendurchmessers (volumenmittlerer Teilchendurchmesser (D₅₀)) 10 bis 150 µm oder mehr bevorzugt 40 bis 100 µm betragen.
Wenn der mittlere Teilchendurchmesser (volumenmittlerer Teilchendurchmesser (D₅₀)) weniger als 10 µm beträgt, werden feine Teilchenserien ein dominanter Faktor bei der Verteilung der feinen Trägerteilchen, so dass die Magnetisierung pro Teilchen gering wird, was eine Trägerstreuung verursachen kann, wohingegen andererseits, wenn er 150 µm überschreitet, die Oberflächenkennzahl reduziert wird, was eine Tonerstreuung verursachen kann und die Produktionsqualität des Kontaktdruckteils für einen Vollfarbdruck verschlechtern kann.
Es besteht keine besondere Einschränkung für das Harzschichtmaterial, und es kann geeignet aus allgemein bekannten Materialien ausgewählt werden, beispielsweise Silikonharzen wie Silikonharz, Harz der denaturierten Acryl-Silikon-Serie, und denaturiertes Fluorsilikonharz, vom Standpunkt der Haltbarkeit und Langlebigkeit. Diese Materialien können allein oder als Mischung von mehr als zwei Arten von Materialien verwendet werden.
Die Harzschicht kann gebildet werden, indem zuerst die Silikonharze in einem Lösungsmittel gelöst werden, um eine Überzugslösung herzustellen; dann die Oberfläche des Kernmaterials gleichmäßig mit der Überzugslösung mittels des Eintauchverfahrens, des Sprühverfahrens, des Bürstenmalverfahrens, überzogen wird, und es nach einer Trocknung gebacken wird.
Es besteht keine besondere Einschränkung für das Lösungsmittel, und es kann geeignet aus Toluol, Xylol, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Celsor-Butylacetat, ausgewählt werden.
Der Backprozess kann ein externes Heizverfahren oder ein internes Heizverfahren sein und kann beispielsweise ausgewählt werden entweder aus einem Verfahren, bei dem ein elektrischer Ofen vom fixierten Typ, ein elektrischer Ofen vom Fluidtyp, ein elektrischer Ofen vom Rotationstyp und ein Brennerofen verwendet wird, oder einem Verfahren unter Verwendung von Mikrowellen.
Das Verhältnis der Harzschicht (Harzüberzugsmenge) im Träger sollte vorzugsweise 0,01 bis 5 %, bezogen auf die Masse der Gesamtmenge des Trägers, betragen.
Wenn das Verhältnis niedriger ist als 0,01 Masse-%, ist es schwierig, eine gleichmäßige Harzschicht zu bilden, wohingegen, wenn das Verhältnis 5 Masse-% überschreitet, die Harzschicht zu dick wird, und eine Teilchenbildung zwischen Trägern auftritt, wodurch keine gleichmäßigen feinen Trägerteilchen erhalten werden können.
Wenn das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie eines der Zweikomponenten-Entwicklungsmittel ist, sind die Gehalte des Trägers im Zweikomponenten-Entwicklungsmittel nicht besonders eingeschränkt und können geeignet gemäß einem spezifischen Zweck ausgewählt werden, sie sollten jedoch vorzugsweise 90 bis 98 Masse-% oder mehr bevorzugt 93 bis 97 Masse-% betragen.
Das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung enthält den Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung, so dass es ein gutes Gleichgewicht zwischen der elektrostatischen Eigenschaft und der Fixiereigenschaft während des Abbildungsprozesses vorsehen kann, wodurch es möglich wird, Bilder mit hoher Qualität auf stabile Weise abzubilden.
Während der Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung geeignet für den Abbildungsprozess verschiedenster allgemein bekannter Elektrofotografieverfahren verwendet werden kann, wie das magnetische Einkomponenten-Entwicklungsverfahren, nicht-magnetische Einkomponenten-Entwicklungsverfahren und Zweikomponenten-Entwicklungsverfahren, wird er geeigneter beim Abbildungsverfahren und bei der Abbildungsanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet.
(Abbildungsverfahren und Abbildungsanordnung)
Das Abbildungsverfahren der vorliegenden Erfindung enthält zumindest einen elektrostatischen latenten Abbildungsprozess, einen Entwicklungsprozess und einen Transferprozess, wobei es mehr bevorzugt wird, dass es zusätzlich einen Fixierprozess enthält, und es kann nach Bedarf andere Prozesse enthalten, beispielsweise einen Ladungseliminierungsprozess, einen Reinigungsprozess, einen Recycling-Prozess, einen Steuerprozess.
Die Abbildungsanordnung der vorliegenden Erfindung besteht zumindest aus einem elektrostatischen latenten Bildträger, einer elektrostatischen latenten Abbildungseinrichtung, einer Entwicklungseinrichtung und einer Transfereinrichtung, wobei es mehr bevorzugt wird, dass sie zusätzlich eine Fixiereinrichtung enthält, und sie kann andere nach Bedarf geeignet ausgewählte Einrichtungen enthalten, beispielsweise eine Ladungseliminierungseinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine Recycling-Einrichtung, eine Steuereinrichtung.
Das Abbildungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann mittels der Abbildungsanordnung der vorliegenden Erfindung geeignet durchgeführt werden, der elektrostatische latente Abbildungsprozess kann mittels der elektrostatischen latenten Abbildungseinrichtung vorgenommen werden, der Entwicklungsprozess kann durch die Entwicklungseinrichtung vorgenommen werden, der Transferprozess kann durch die Transfereinrichtung vorgenommen werden, der Fixierprozess kann durch die Fixiereinrichtung vorgenommen werden, und die anderen Prozesse können durch die anderen Einrichtungen vorgenommen werden.
- Prozess und Einrichtung zur Abbildung elektrostatischer latenter Bilder -
Der elektrostatische latente Abbildungsprozess ist ein Prozess zur Abbildung elektrostatischer latenter Bilder auf einem elektrostatischen latenten Bildträger.
Es besteht keine spezifische Einschränkung für den elektrostatischen latenten Bildträger (manchmal als „fotoleitfähiger Isolator“ oder „Fotoleiter“ bezeichnet) hinsichtlich seines Materials, seiner Form, Struktur, Größe, außer dass eine Trommelform als seine Gestalt bevorzugt wird, und er kann aus allgemein bekannten Substanzen ausgewählt werden, einschließlich anorganischer Fotoleiter wie amorphes Silicium und Selen, und organischer Fotoleiter wie Polysilan und Phthalocyanin.
Die Abbildung des elektrostatischen latenten Bilds kann mittels elektrostatischer latenter Abbildung vorgenommen werden, beispielsweise nach dem gleichmäßigen Laden der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers, wobei mit Licht bildweise belichtet wird.
Die elektrostatische latente Abbildungseinrichtung ist mit zumindest einer Ladungsanordnung zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers und einer Belichtungsanordnung zum Belichten der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers bildweise ausgestattet.
Der Ladungsprozess kann durch Anlegen einer Spannung an die Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers unter Verwendung der Ladungsanordnung vorgenommen werden.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Ladungsanordnung, und sie kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck beispielsweise aus einem allgemein bekannten Kontaktlader, der mit einer leitfähigen oder semileitfähigen Walze, einer Bürste, einem Film, einer Kautschukschaufel, ausgestattet ist, und einen Nicht-KontaktLader unter Verwendung einer Korona-Entladung wie Corotron und Scorotron ausgewählt werden.
Der Belichtungsprozess kann durch bildweises Belichten der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers unter Verwendung der Belichtungsanordnung vorgenommen werden.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Belichtungsanordnung, solange sie eine bildweise Belichtung an der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers unter Verwendung der Belichtungsanordnung vorsieht, und sie kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck aus verschiedensten Belichtungsanordnungen ausgewählt werden, beispielsweise einem optischen Kopiersystem, einem Stablinsenarraysystem, einem Laserlichtsystem, einem optischen Flüssigkristall-Blendensystem.
Es ist auch möglich, in der vorliegenden Erfindung ein Hintergrundbelichtungssystem zu verwenden, bei dem der Hintergrund des elektrostatischen latenten Bildträgers bildweise belichtet wird.
- Entwicklungsprozess und Entwicklungseinrichtung -
Der Entwicklungsprozess ist ein Prozess der Entwicklung der elektrostatischen latenten Bilder zu sichtbaren Bildern unter Verwendung eines Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie.
Die Abbildung sichtbarer Bilder kann beispielsweise durch Entwickeln der elektrostatischen latenten Bilder zu sichtbaren Bildern unter Verwendung eines Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie mit der Entwicklungseinrichtung vorgenommen werden.
Die Entwicklungseinrichtung enthält zumindest eine Entwicklungsanordnung, die ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie enthält und das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie auf die elektrostatischen latenten Bilder in einer Kontakt- oder Nicht-Kontakt-Weise aufbringt.
Die Entwicklungsanordnung kann entweder von einem Trockenentwicklungstyp oder einem Nassentwicklungstyp und entweder eine monochromatische Entwicklungsanordnung oder eine mehrfarbige Entwicklungsanordnung sein. Sie kann vorzugsweise eine sein, die einen Rührer zum Laden des Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie durch Reibung und Rühren sowie eine rotierende Magnetwalze enthält.
Die Entwicklungsanordnung mischt und rührt beispielsweise den Toner für die Elektrofotografie und den Träger, veranlasst, dass der Toner für die Elektrofotografie aufgrund der Reibung während des Prozesses geladen wird, und hält ihn in einem stehenden Zustand an der Oberfläche der rotierenden Magnetwalze, wodurch eine Magnetbürste gebildet wird. Da die Magnetwalze in der Nähe des elektrostatischen latenten Bildträgers (Fotoleiter) angeordnet ist, bewegt sich ein Teil des Toners für die Elektrofotografie, der die an der Oberfläche der Magnetwalze gebildete Magnetbürste bildet, zur Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers (Fotoleiter) aufgrund einer starken elektrischen Anziehungskraft. Somit wird der elektrostatische latente Bildträger durch den Toner für die Elektrofotografie an der Oberfläche des elektrostatischen latenten Bildträgers (Fotoleiter) entwickelt.
Das in der Entwicklungsanordnung enthaltene Entwicklungsmittel ist das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie, und das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie kann ein Einkomponenten-Entwicklungsmittel oder ein Zweikomponenten-Entwicklungsmittel sein. Der im Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie enthaltene Toner ist der Toner für die Elektrofotografie der vorliegenden Erfindung, für den normalerweise ein schwarzer Toner im Fall eines monochromatischen Entwicklungsprozesses verwendet wird, wohingegen ein Farbtoner, der aus einem Magenta-Toner, einem gelben Toner und einem Cyan-Toner zusätzlich zum schwarzen Toner ausgewählt wird, im Fall eines mehrfarbigen Entwicklungsprozesses verwendet wird. Im Fall eines Vollfarb-Entwicklungsprozesses werden ein schwarzer Toner, ein Magenta-Toner, ein gelber Toner und ein Cyan-Toner verwendet.
- Transferprozess und Transfereinrichtung -
Der Transferprozess ist ein Prozess zum Transferieren der sichtbaren Bilder zu einem Transfermaterial.
Der Transferprozess kann durch Transferieren der sichtbaren Bilder durch die Transfereinrichtung unter Verwendung des Toners für die Elektrofotografie und eine Transferladeanordnung mit umgekehrter Polarität vorgenommen werden. Die Transfereinrichtung enthält zumindest eine Transferanordnung zum Ablösen, um die auf dem elektrostatischen latenten Bildträger (Fotoleiter) abgebildeten Bilder zur Seite des Transfermaterials zu laden.
Die Transferanordnung kann aus einer Korona-Transferanordnung unter Verwendung einer Korona-Entladung, einem Transferriemen, einer Transferrolle, einer Drucktransferrolle, einer Adhäsionstransferanordnung, ausgewählt werden.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Ladungsanordnung, und sie kann geeignet aus allgemein bekannten Aufzeichnungsmedien (Aufzeichnungspapier) ausgewählt werden.
- Fixierprozess und Fixiereinrichtung -
Der Fixierprozess ist ein Prozess des Fixierens der transferierten Bilder, die zum Transfermaterial transferiert wurden, unter Verwendung einer Fixieranordnung.
Der Fixierprozess kann durch thermisches Druckfixieren der transferierten Bilder, die zum Transfermaterial transferiert wurden, unter Verwendung einer thermischen Fixierwalze vorgenommen werden, eine Blitzfixierung wird jedoch mehr bevorzugt, die von der Fixiereinrichtung vorgenommen werden kann.
Der Blitzfixierprozess kann durch Einstrahlen von Licht auf die transferierten Bilder, die zum Transfermaterial transferiert wurden, unter Verwendung einer Blitzfixieranordnung von der Blitzfixiereinrichtung vorgenommen werden.
Die Blitzfixiereinrichtung enthält zumindest eine Blitzlampe, die Infrarotlichtstrahlen ausstrahlt.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Blitzlampe, und sie kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck vorzugsweise beispielsweise aus Infrarotlampen, Xenonlampen, ausgewählt werden.
Die Blitzenergie im Blitzfixierprozess sollte vorzugsweise ungefähr 1 bis 3 J/cm² betragen.
Wenn die Blitzenergie weniger als 1 J/cm² beträgt, kann keine geeignete Fixierung erzielt werden, wohingegen, wenn sie 3 J/m² überschreitet, Tonerbläschen oder ein Verbrennen des Papiers auftreten können.
Der Ladungseliminierungsprozess ist ein Prozess des Eliminierens elektrischer Ladungen durch das Anlegen einer Belichtung an die gesamte Oberfläche oder einer Ladungseliminierungsvorspannung an den elektrostatischen latenten Bildträger, was vorzugsweise durch eine Ladungseliminierungseinrichtung vorgenommen werden kann.
Es besteht keine besondere Einschränkung für den Ladungseliminierungsprozess, solange er fähig ist, eine Belichtung oder Ladungseliminierungsvorspannung anzulegen, und er kann geeignet aus allgemein bekannten Ladungseliminierungsanordnungen ausgewählt werden.
Der Reinigungsprozess ist ein Prozess des Eliminierens des Toners für die Elektrofotografie, der auf dem elektrostatischen latenten Bildträger zurückbleibt, und er kann vorzugsweise durch eine Reinigungseinrichtung vorgenommen werden.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Reinigungseinrichtung, solange sie den Toner für die Elektrofotografie, der auf dem elektrostatischen latenten Bildträger zurückbleibt, eliminieren kann, und sie kann geeignet aus allgemein bekannten Reinigern ausgewählt werden, beispielsweise einem Magnetbürstenreiniger, einem elektrostatischen Bürstenreiniger, einem Magnetwalzenreiniger, einem Schaufelreiniger, einem Bürstenreiniger, einem Gewebereiniger.
Der Recycling-Prozess ist ein Prozess des Recyclierens des Toners für die Elektrofotografie, der durch den Reinigungsprozess entfernt wird, und kann vorzugsweise durch eine Recycling-Einrichtung vorgenommen werden.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Recycling-Einrichtung, und sie kann geeignet aus allgemein bekannten Transmissionseinrichtungen ausgewählt werden.
Es besteht keine besondere Einschränkung für die Steueranordnung, solange sie Betriebe verschiedenster oben angegebener Einrichtungen steuern kann, und sie kann geeignet in Übereinstimmung mit einem spezifischen Zweck beispielsweise aus einem Sequencer, einem Computer, ausgewählt werden.
Beim Abbildungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden elektrostatische latente Bilder auf dem elektrostatischen latenten Bildträger im elektrostatischen latenten Abbildungsprozess abgebildet. Dann werden die elektrostatischen latenten Bilder durch das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie entwickelt, um sichtbare Bilder im Entwicklungsprozess abzubilden. Dann werden die sichtbaren Bilder zum einem Transfermaterial im Transferprozess transferiert. Demgemäß werden die transferierten Bilder auf dem Transfermaterial im Fixierprozess fixiert. Als Ergebnis werden die Bilder auf dem Transfermaterial mit einer äußerst schnellen Geschwindigkeit fixiert und abgebildet.
Beim Abbildungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden auch elektrostatische latente Bilder auf dem elektrostatischen latenten Bildträger durch die elektrostatische latente Abbildungseinrichtung abgebildet. Die Entwicklungseinrichtung bildet ein sichtbares Bild ab, indem sie das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie empfängt und die elektrostatischen latenten Bilder entwickelt. Dann werden die sichtbaren Bilder durch die Transfereinrichtung zu einem Transfermaterial transferiert. Dann werden die transferierten Bilder durch die Fixiereinrichtung auf dem Transfermaterial fixiert. Somit werden Bilder auf dem Transfermaterial mit einer äußerst schnellen Geschwindigkeit fixiert und abgebildet.
Da das Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung, das den Toner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, als Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie in der Abbildungsanordnung und im Abbildungsverfahren, die oben beschrieben sind, verwendet wird, werden die elektrostatische Eigenschaft und Fixiereigenschaft in einem überlegenen Gleichgewicht während der Abbildung von Bildern vorgesehen, so dass Bilder mit hoher Qualität auf stabile Weise abgebildet werden können.
Obwohl nachstehend verschiedenste Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, wird die vorliegende Erfindung durch diese Ausführungsformen nicht eingeschränkt.
(Synthese der cyclischen Verbindungen 1 bis 6)
- Synthese der cyclischen Verbindung 1 -
Eine cyclische Verbindung 1 wurde durch Kondensation/ Polymerisation von Bisphenol A-propylenoxid und Terephthalsäure erhalten. Die Säurezahl und die Hydroxylzahl der cyclischen Verbindung 1 waren beide Null, so dass festgestellt wurde, dass die cyclische Verbindung 1 eine Struktur mit im wesentlichen keiner terminalen Gruppe aufweist.
- Synthese der cyclischen Verbindungen 2 bis 6 -
Die cyclischen Verbindungen 2 bis 6 wurden durch Kondensation/Polymerisation von Bisphenol A-propylenoxid-Verbindungen, die in Lösungen mit niedriger Konzentration hergestellt wurden, und Terephthalat-Verbindungen erhalten. Die Säurezahlen und die Hydroxylzahlen der cyclischen Verbindungen 2 bis 6 waren alle Null, so dass festgestellt wurde, dass die cyclische Verbindungen 2 bis 6 Strukturen mit im wesentlichen keiner terminalen Gruppe aufweisen.
- Identifikation der Strukturen der cyclischen Verbindungen 1 bis 6 -
Ein Gaschromatograf und ein Massenspektroskop wurden für die cyclische Verbindung 1 verwendet, ein Massenspektroskop wurde für die cyclische Verbindung 2 verwendet, und ein Massenspektroskop und eine GPC-Anordnung wurden für die cyclische Verbindung 3 verwendet, und eine GPC-Anordnung wurde für die cyclischen Verbindungen 4 bis 6 verwendet, um ihre Strukturen zu identifizieren.
Gaschromatografen (GC-MS)-Messung
Die Messung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:

• Ausrüstung: GC-MS (Gaschromatografen-Massenspektroskop, Typ 6890/5973, hergestellt von Hewlett Packard Co., Ltd.)
• Säule: HP-1
• Herstellung der cyclischen Verbindung: 1 g der cyclischen Verbindung präzise abmessen, in einer Methanol-Lösung von THF (Tetrahydrofuran) lösen lassen, die Lösung durch Filtration extrahieren, das Filtrat in Trimethylsilyl (TMS) überführen und Reste -OH durch Reste -OSi(CH₃)₃ ersetzen, wodurch die Herstellung einer cyclischen Verbindung durchgeführt wurde.

Massenspektrometrie (MS)
Die Messung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:

• Ausrüstung: Massenspektroskop (SX 102A, hergestellt von Japan Electron Optics Ltd.)
• Massenspektrometrieverfahren: FD-MS-Analyse
• Ionisierungsverfahren: Felddesorption
• Messbereich: m/z = 100-3.000
• Beschleunigungsspannung: 8 kV
• Ionenmulti: 1,2 kV
• Emitterstrom: 0 → 30 mA

GPC-Messung (Gelpermeationschromatografie-Messung)
Die Verbindung wurde in Tetrahydrofuran (THF) gelöst, die Lösung wurde mit einem 0,2 µm Membranfilter filtriert, und eine Messung der Molmassenverteilung der in Tetrahydrofuran gelösten Komponente wurde mittels Differentialrefraktion unter Verwendung der GPC-Anordnung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.

• GPC-Anordnung: HLC-8120 GPC (Tosoh)
• Säule: TSK Gel Super HM-M (hergestellt von Tosoh Corporation) (500-106); zwei Einheiten kombiniert
• Füllmittel: hauptsächlich Styroldivinylbenzol-Gel
• Guard-Säule: TSK Guard Column Super H-H (hergestellt von Tosoh Corporation)
• Durchflussrate: 0,6 ml/min
• Probenkonzentration: 0,1 Masse-% Tetrahydrofuran
• Detektor: Differentialrefraktion
• Arbeitskurve: kubische polynome Kalibrierungskurve unter Verwendung von Polystyrol-Standard (370-289000)
• Lösungsmittel: Tetrahydrofuran (THF)

Durch die Gaschromatografie (GC-MS)-Messung der cyclischen Verbindung 1 wurde festgestellt, dass die cyclische Verbindung 1 ein Dehydrat mit einem Maximum bei einer Molmasse von 474 und einem weiteren Maximum bei einer Molmasse von 492 ist, das aus der Kondensation/Polymerisation von Bisphenol A-propylenoxid und Terephthalsäure erhalten wurde. Als Ergebnis der Massenspektrometrie-Messung wurde auch festgestellt, dass es ein Maximum bei einer Molmasse von 474 aufwies. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Durch die Massespektrometrie-Messung der cyclischen Verbindung 2 wurde festgestellt, dass die cyclische Verbindung 2 ein Dehydrat mit einem Maximum bei einer Molmasse von 948 ist und aus einer Molmasse von 966 erhalten wurde, wobei sowohl Bisphenol A-propylenoxid als auch Terephthalsäure als Dimere existieren. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Durch die Massespektrometrie-Messung der cyclischen Verbindung 3 wurde festgestellt, dass die cyclische Verbindung 3 ein Dehydrat mit einem Maximum bei einer Molmasse von 1896 ist und aus einer Molmasse von 1900 erhalten wurde, wobei sowohl Bisphenol A-propylenoxid als auch Terephthalsäure als Tetramere existieren. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Die Struktur jeder der cyclischen Verbindungen 4 bis 6 wird durch GPC-Messungen festgestellt. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 1

cyclische Verbindung Nr.	1	2	3	4	5	6
GC-MS Molmasse	474	-	-	-	-	-
Massenspektrometrie (FD-MS) Molmasse	474	948	1896	-	-	-
GPC Molmasse	-	-	1900	4700	8500	11.000
Säure zahl	0	0	0	0	0	0
Hydroxylzahl	0	0	0	0	0	0
Struktur (Bisphenol A-propylenoxid und Terephthalsäure)	Monomercyclisch	Dimercyclisch	Tetramercyclisch	Decamercyclisch	Dodecamercyclisch	Dodecatrimercyclisch
theoretische Molmasse	474	948	1896	4740	9480	10.902

(Herstellung des Toners und Entwicklungsmittels für die Elektrofotografie)
Toner für die Elektrofotografie 1 bis 13, die in Tabelle 2 gezeigt sind, wurden unter Verwendung der cyclischen Verbindungen 1 bis 6, unter Verwendung von Polyesterharz als Bindeharz, unter Verwendung von N-01, hergestellt von Orient Chemical, als positives Ladungssteuermittel, unter Verwendung von Carbon Black #25 (Mitsubishi Chemical) als schwarzes Pigment und unter Verwendung von Polypropylenwachs (NP 105, Mitsubishi Chemical) als Wachs hergestellt.
Die in Tabelle 2 gezeigten Materialien wurden in den in Tabelle 2 gezeigten Mischverhältnissen in einem Henschel-Mischer zum Vormischen gemischt, zum Verfestigen schmelzgeknetet, wobei jede Komponente gleichmäßig im Bindeharz verteilt war, pulverisiert und klassiert, um die positiv ladende schwarze Tonerbasis mit einem mittleren Teilchendurchmesser (volumenmittlere Teilchengröße (D₅₀)) von 9 µm zu erhalten.
Als nächstes wurden 0,8 Masseteile hydrophobe Kieselerde extern jedem davon zugesetzt, um Toner für die Elektrofotografie zu erzeugen. Ein Polyesterharz, das Ethylenoxid von Bisphenol A als Haupt-Diol-Gehalt sowie Terephthalsäure und Trimellitsäure als Haupt-Carbonsäure-Gehalt enthält, wurde als Bindeharz verwendet.
Die so erhaltenen Toner für die Elektrofotografie 1 bis 13 wurden jeweils hergestellt und mit Ferrit-Träger (mittlerer Teilchendurchmesser 60 µm) so gemischt, dass die Tonerkonzentration 4,5 Masse-% wird, um die Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie 1 bis 13 zu erzeugen.
(Ausführungsformen 1 bis 12 und Vergleichsbeispiel 1)
Jedes der Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie 1 bis 13 wurde auf einen modifizierten FK 6718K Drucker (Fujitsu Ltd.) geladen, und ein Xenon-Blitzlicht mit einer hohen Intensität im Wellenlängenbereich von 700 bis 1500 nm wurde darauf zur Fotofixierung eingestrahlt. Bilder wurden durch Fixieren sichtbarer Bilder auf Normalpapier (Produktname: „NIP-1500LT, Kobayashi Recording Paper“) abgebildet, das als Transfermaterial verwendet wurde.
<Auswertung>
Der folgende Bandabziehtest wurde auf jedem Blatt Normalpapier durchgeführt, auf dem die Toner für die Elektrofotografie 1 bis 13 aufgebracht wurden, um die Fixierrate jedes Toners für die Elektrofotografie gemäß dem folgenden Auswertungsstandard auszuwerten. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.
- Fixierratentest (Bandabziehtest) -
Die Bilddruckdichte auf Normalpapier, auf dem der Toner für die Elektrofotografie fixiert wurde, wurde als optische Dichte gemessen. Als nächstes wurde ein Abziehband (Produktname: „Scotch Mending Tape“ von Sumimoto 3M) haftend auf dem sichtbaren Bild auf Normalpapier aufgebracht, das durch die Toner für die Elektrofotografie abgebildet worden war, und dann wurde das Abziehband abgezogen, um die optische Dichte auf Normalpapier nach dem Abziehen zu messen. Auf der Basis dieser Messungen wurde jede Bilddruckdichte auf dem Normalpapier nach dem Abziehen in einem Prozentsatz in dem Fall ausgedrückt, wo die Bilddruckdichte auf Normalpapier vor dem Abziehen 100 betrug, und wurde als Fixierrate des bestimmten 15 Toners für die Elektrofotografie gemäß den folgenden Standards ausgewertet.

wenn die Variation der Druckdichte 5 % oder weniger beträgt.
O wenn die Variation der Druckdichte mehr als 5 % und 10 % oder weniger beträgt.
X wenn die Variation der Druckdichte mehr als 10 % beträgt.

Ein Macbeth PCM-Messer wurde zur Messung der optischen Dichte verwendet.
- Auswertung der elektrostatischen Eigenschaft -
Der modifizierte FK 6718 Drucker (Fujitsu Ltd.) wurde in einem Umgebungstestraum in einer normalen Umgebung (Temperatur: 25°C, Feuchtigkeit: 50 %) für 50 ks bzw. in einer Umgebung mit hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit (Tempera-tur: 32°C, Feuchtigkeit: 80%) für 50 ks und insgesamt 100 ks betrieben, und Ladungsvariationen in der Umgebung mit normaler und hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit wurden gemessen, um gemäß den folgenden Auswertungsstandards ausgewertet zu werden.
- Auswertungsstandards -

⊚ wenn mehr als 80 % der elektrostatischen Eigenschaft in der Umgebung mit hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit während der letzten 50 ks gegenüber der elektrostatischen Eigenschaft in der normalen Umgebung während der anfänglichen 50 ks aufrechterhalten werden.
O wenn 60 % oder mehr und weniger als 80 % der elektrostatischen Eigenschaft in der Umgebung mit hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit während der letzten 50 ks gegenüber der elektrostatischen Eigenschaft in der normalen Umgebung während der anfänglichen 50 ks aufrechterhalten werden.
X wenn weniger als 60 % der elektrostatischen Eigenschaft in der Umgebung mit hoher Temperatur/hoher Feuchtigkeit während der letzten 50 ks gegenüber der elektrostatischen Eigenschaft in der normalen Umgebung während der anfänglichen 50 ks aufrechterhalten werden.

Aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Ausführungsformen unter Verwendung der Toner für die Elektrofotografie 1 bis 6 und 8 bis 13, welche die cyclischen Verbindungen 1 bis 6 enthalten, eine ausgezeichnete elektrostatische Eigenschaft und geringe Schwankungen der Ladungsmenge aufgrund von Umgebungsänderungen vorsahen, wodurch bewiesen wird, dass ausgezeichnete Ergebnisse mit gut ausgeglichener elektrostatischer Eigenschaft und Fixiereigenschaft erhalten wurden. Im Gegensatz dazu lieferte das Vergleichsbeispiel, bei dem der Toner 7 für die Elektrofotografie, der keine cyclische Verbindung enthält, Ergebnisse, die den Ausführungsformen hinsichtlich der Variation der Fixiereigenschaft und elektrostatischen Eigenschaft unterlegen waren, wodurch bewiesen wird, dass bei diesem das Gleichgewicht der elektrostatischen Eigenschaft und Fixiereigenschaft fehlte.
Die vorliegende Erfindung kann einen Toner für die Elektrofotografie, der eine gut ausgeglichene elektrostatische Eigenschaft und Fixiereigenschaft während des Abbildungsprozesses vorsehen kann, wodurch Bilder mit hoher Qualität auf stabile Weise abgebildet werden, sowie ein Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie, ein Abbildungsverfahren und eine Abbildungsanordnung unter Verwendung des Toners für die Elektrofotografie vorsehen.

Claims

Toner für die Elektrofotografie, dadurch gekennzeichnet, dass er eine cyclische Verbindung enthält, die aus cyclischen Oligomeren mit keinen terminalen Gruppen und cyclischen Polymeren mit keinen terminalen Gruppen ausgewählt ist, worin die cyclische Verbindung eine Ester-Verbindung ist, die ein Produkt ist, das durch Kondensation/Polymerisation von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erzeugt wird.
Toner für die Elektrofotografie nach Anspruch 1, worin das Kondensations/Polymerisationsprodukt durch Kondensation/Polymerisation derselben Anzahl von Dicarbonsäuren und Diol-Verbindungen erzeugt wird.
Toner für die Elektrofotografie nach Anspruch 2, worin die Säurezahl und die Hydroxylzahl der Kondensations/Polymerisationsverbindung Null sind.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Molmasse der cyclischen Verbindung 10.000 oder weniger beträgt.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Molmasse der cyclischen Verbindung 2.000 oder weniger beträgt.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Gehalt der cyclischen Verbindung weniger als 30 Masse-% beträgt.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Gehalt der cyclischen Verbindung 0,01 bis 20 Masse-% beträgt.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Gehalt der cyclischen Verbindung 1 bis 15 Masse-% beträgt.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welcher ferner zumindest eine Art umfasst, die aus Bindeharzen, Färbemitteln und Ladungssteuermitteln ausgewählt ist.
Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welcher ferner ein Infrarotlichtabsorptionsmittel umfasst.
Verwendung eines Toners für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Toner für die Elektrofotografie ein Blitzfixiertoner ist.
Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Toner für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 enthält.
Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie nach Anspruch 12, welches ferner einen Träger umfasst.
Entwicklungsmittel für die Elektrofotografie nach Anspruch 13, worin der Träger eine Oberfläche hat, die mit einem Silikonharz enthaltenden Überzugsmaterial bedeckt ist.
Abbildungsverfahren, gekennzeichnet durch: einen Schritt zum Abbilden eines elektrostatischen latenten Bilds auf einem elektrostatischen latenten Bildträger; einen Schritt zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bilds unter Verwendung des Toners für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 um so sichtbare Bilder abzubilden; und einen Schritt zum Transferieren der sichtbaren Bilder zu einem Transfermaterial.
Abbildungsanordnung, gekennzeichnet durch: einen elektrostatischen latenten Bildträger; eine Einrichtung zum Abbilden elektrostatischer latenter Bilder auf dem elektrostatischen latenten Bildträger; eine Einrichtung zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bilds unter Verwendung des Toners für die Elektrofotografie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 um so sichtbare Bilder zu bilden; und eine Einrichtung zum Transferieren der sichtbaren Bilder zu einem Transfermaterial.
Abbildungsanordnung nach Anspruch 16, welche ferner eine Blitzfixiereinrichtung zum Blitzfixieren der transferierten Bilder umfasst, die zum Transfermaterial transferiert wurden.