DE10221663A1 - Toner - Google Patents
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Abstract
Ein Toner, umfassend ein Harzbindemittel, ein schwarzes Farbmittel, das ein Verbundoxid von zwei oder mehreren Metallen umfasst, und ein Ladungseinstellmittel, das ein quaternäres Ammoniumsalz umfasst. Der Toner wird geeignet zur Entwicklung eines in der Elektrophotographie, dem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren oder elektrostatischen Druckverfahren gebildeten Latentbilds verwendet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner, der zur Entwicklung eines durch
Elektrophotographie, durch ein elektrostatisches Aufzeichnungsverfahren, ein
elektrostatisches Druckverfahren oder dergleichen gebildeten Latentbilds verwendet wird.
Herkömmlich wurde Ruß weitverbreitet als schwarzes Farbmittel für einen Toner
verwendet. Jedoch traten folgende Probleme auf. Insbesondere weist der Ruß enthaltende
Toner geringen Widerstand auf, so dass ein geeignetes Maß an triboelektrischen Ladungs
eigenschaften nicht erhalten werden kann, wobei Verschlechterungen in den Bildqualitä
ten, wie Unebenheit der festen Bilder und Tonerstreuung, leicht erzeugt werden. Insbeson
dere in einer Hochgeschwindigkeitsvorrichtung für einen Zweikomponenten-Entwickler
mit einer 370 mm/s übersteigenden Geschwindigkeit ist eine an den Toner durch die Mag
netwalze angelegte Zentrifugalkraft größer als die Coulomb-Kraft zwischen dem Toner
und dem Träger, so dass das Phänomen entsteht, dass ein Toner in Klumpen an einem so
genannten nicht-bildtragenden Teil getropft wird (nachstehend als "Tonertropfen" be
zeichnet). Insbesondere in einem Modus des starken Bedruckens, in dem das bedruckte
Verhältnis 20% übersteigt, ist der Tonerverbrauch schnell, so dass der Toner kein ausrei
chendes Maß an triboelektrischen Ladungen aufweisen kann, wobei die Tonertropfen
deutlicher werden.
Zusätzlich kann in einer Einkomponenten-Entwicklung, da die triboelektrische
Ladungszeit durch Reibung sehr kurz ist, der Ruß enthaltende Toner kein ausreichendes
Maß an triboelektrischen Ladungen aufweisen. Daher entstehen unerwünschte Phänome
ne, wie dass die fixierten Bilder während des Festbilddruckens verwischt werden und dass
eine Nebelbildung im Hintergrund leicht auftritt.
Verschiedene Ausgangssubstanzen, die statt Ruß als schwarze Farbmittel verwen
det werden, wurden untersucht. Zum Beispiel offenbaren die japanische Offenlegungs
schrift Nr. Hei 4-356059 (U.S.-Patent Nr. 5,262,264) und Hei 5-19536 einen schwarzen
Toner, der ein Gelbpigment, ein Magentapigment und ein Cyanpigment umfasst, ohne
dass er Ruß enthält. Zusätzlich offenbaren die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-
10344 (U.S.-Patent Nr. 6,130,017) und japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 9-25126
Toner, die verschiedene Verbundoxide umfassen. Jedoch kann, auch wenn die drei Pig
mente zusammen gemischt werden, ein geeigneter Grad an Schwarzfärbung nicht erhalten
werden, und die triboelektrischen Ladungen sind ebenfalls instabil. Zusätzlich ist, obwohl
der Einschluß des letzteren Verbundoxids, das in einem Toner enthalten ist, einen Toner
mit hoher triboelektrischer Ladung ergibt, das in der Stabilität der triboelektrischen La
dungen nachteilig. Ebenfalls entsteht, da der Grad der Schwarzfärbung ebenfalls leicht ge
ringer ist, das Problem der Verringerung der Fixierfähigkeit, wenn das Verbundoxid in
großer Menge in einem Toner enthalten ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner mit ausgezeichneter Sta
bilität und anfänglicher Zunahme in den triboelektrischen Ladungen bereitzustellen, wobei
kontinuierlich ein ausgezeichnetes fixiertes Bild ohne Verschlechterung in der Bildqualität
erhalten wird, auch wenn der Toner für eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung für eine
Zweikomponenten-Entwicklung oder für eine Entwicklervorrichtung für eine nicht mag
netische Einkomponenten-Entwicklung verwendet wird.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung deutlich erkennbar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Toner bereitgestellt, umfassend:
ein Harzbindemittel,
ein schwarzes Farbmittel, das ein Verbundoxid von zwei oder mehreren Metallen umfasst, und
ein Ladungseinstellmittel, das ein quaternäres Ammoniumsalz umfasst.
ein Harzbindemittel,
ein schwarzes Farbmittel, das ein Verbundoxid von zwei oder mehreren Metallen umfasst, und
ein Ladungseinstellmittel, das ein quaternäres Ammoniumsalz umfasst.
Eines der Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Toners liegt darin, dass der To
ner ein Verbundoxid und ein quaternäres Ammoniumsalz umfasst. Da der Toner eine
bestimmte Kombination des Verbundoxids und des quaternären Ammoniumsalzes um
fasst, werden einige Effekte gezeigt, wie dass ein geeigneter Grad der triboelektrischen
Ladungen des Toners stabil gehalten werden kann, und dass seine Fixierfähigkeit auch
nicht verschlechtert wird, wenn das Verbundoxid in großer Menge zugegeben wird, um
einen ausreichenden Grad an Schwarzfärbung zu erhalten. Obwohl detaillierte Gründe
zum Erhalt solcher Wirkungen noch nicht bekannt sind, wird angenommen, dass die
Dispergierbarkeit des Verbundoxids durch gleichzeitiges Vorhandensein des im Verbund
oxid enthaltenen Metalls und die chemische Struktur des quaternären Ammoniumsalzes
verbessert wird, wobei das im Verbundoxid enthaltene Metall und die chemische Struktur
des quaternären Ammoniumsalzes einander beeinflussen, so dass der erhaltene Toner ge
eigneten spezifischen Oberflächenwiderstand aufweisen kann, wobei der Toner ausge
zeichnete triboelektrische Eigenschaften und Fixierfähigkeit aufweist.
In der vorliegenden Erfindung ist das Verbundoxid durch mindestens zwei Metalle
im Hinblick auf den Grad der Schwarzfärbung des Toners aufgebaut. Stärker bevorzugt
gehört mindestens eines, vorzugsweise mindestens zwei der Metalle des Verbundoxids zur
dritten Periode des Periodensystems oder zu den Gruppen 2 bis 12 der vierten Periode des
Periodensystems. Insbesondere Magnesium (Mg), Aluminium (Al), Scandium (Sc), Titan
(Ti), Vanadium (V), Chrom (Cr), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Cobalt (Co), Nickel (Ni) und
Kupfer (Cu). Insbesondere sind Mg, Al, Ti, Mn, Fe und Cu bevorzugt und Mg, Al, Ti, Fe
und Cu besonders bevorzugt. Das Zusammensetzungsverhältnis der Metalle im Verbund
oxid ist nicht besonders beschränkt.
Das Verbundoxid weist eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 2 nm bis
1 µm, stärker bevorzugt von 5 bis 450 nm, besonders bevorzugt von 5 bis 200 nm, im
Hinblick auf die Abdeckstärke und Dispergierbarkeit im Harz auf.
Der Gehalt des Verbundoxids beträgt vorzugsweise 1 bis 40 Gew.-Teile, stärker
bevorzugt 2,5 bis 30 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 4 bis 25 Gew.-Teile, bezogen auf
100 Gew.-Teile des Harzbindemittels, im Hinblick auf den Grad der Schwarzfärbung und
die triboelektrische Ladefähigkeit des Toners.
Das Verfahren zur Herstellung eines Verbundoxids schließt ein Verfahren, umfas
send Abscheiden eines anderen Oxids auf eine Oberfläche des als Kernteilchen verwen
deten Hauptoxids (japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-10344 (U.S.-Patent Nr.
6,130,017)) und ein Verfahren der Herstellung eines Verbundoxids ein, umfassend Sintern
mehrerer Oxide (japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 9-25126) und dergleichen, ohne
darauf beschränkt zu sein.
Das bevorzugte im Handel erhältliche Verbundoxid in der vorliegenden Erfindung
schließt "Dye Pyroxide Black Nr. 1", "Dye Pyroxide Black Nr. 2" (im Handel erhältlich
von DAINICHISEIKA COLOR & CHEMICALS MFG. CO., LTD.), "HSB-605" (im
Handel erhältlich von Toda Kogyo Corp.), "ETB-100" (im Handel erhältlich von Titan
Kogyo K. K.), MC-Reihe, wie "MC-3", "MC-6", "MC-7", "MC-8" und "MC-10" (im
Handel erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.) und "K-002" (im
Handel erhältlich von Toda Kogyo Corp.) ein.
Der erfindungsgemäße Toner kann ein bekanntes Farbmittel enthalten, das zum
vorstehend erwähnten Verbundoxid als Farbmittel verschieden ist, vorzugsweise ist aber
Ruß nicht enthalten.
Vorzugsweise ist das quaternäre Ammoniumsalz eine Verbindung der Formel (I):
in der jeder der Reste R1 bis R4 gleich oder verschieden sein können, ein Niederalkylrest
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, der mit einem Halogenatom, einem Alkylrest oder Alken
ylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann, oder ein Arylrest oder Aral
kylrest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist; und X- ist ein Anion.
In der vorliegenden Erfindung ist im Hinblick auf den Erhalt eines Toners mit
stabilerer triboelektrischen Ladefähigkeit und stärker verbesserter Fixierfähigkeit bevor
zugt, dass jeder der Reste R1 bis R4 ein Niederalkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,
der mit einem Halogenatom, einem Alkylrest mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, einer Phe
nylgruppe, oder einer Benzylgruppe substituiert sein kann, und dass X- ein aromatisches
Sulfonation ist, wie Toluolsulfonation oder Hydroxynaphthalinsulfonation; ein
aromatisches Carboxylation; Molybdation; Wolframation; Halogenion oder Hydroxidion;
stärker bevorzugt ist das aromatische Sulfonation, aromatische Carboxylation und
Molybdation.
In der vorliegenden Erfindung ist die Verbindung der Formel (I) besonders bevor
zugt mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen der
Formel (Ia):
der Verbindungen der Formel (Ib):
und der Verbindungen der Formel (Ic):
wobei die Verbindung der Formel (Ib) stärker bevorzugt ist.
Das im Handel erhältliche Produkt, das die Verbindung der Formel (Ia) enthält,
schließt "TP-415" (im Handel erhältlich von Hodogaya Chemical Co., Ltd.) ein. Das im
Handel erhältliche Produkt, das die Verbindung der Formel (Ib) enthält, schließt "COPY
CHARGE PSY" (im Handel erhältlich von Clariant (Japan) K. K.) ein. Das im Handel er
hältliche Produkt, das die Verbindung der Formel (Ic) enthält, schließt "BONTRON P-51"
(im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.) ein.
Der Gehalt des quaternären Ammoniumsalzes beträgt vorzugsweise 0,01 bis
5 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 0,05 bis 3 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-
Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass ein positiv zu ladender Toner
einen Nigrosinfarbstoff zusammen mit dem quaternären Ammoniumsalz umfasst und dass
ein negativ zu ladender Toner einen metallhaltigen Azofarbstoff und/oder einen Metall
komplex einer aromatischen Hydroxycarbonsäure zusammen mit dem quaternären Am
moniumsalz umfasst.
Sowohl der Nigrosinfarbstoff, der als positiv zu ladendes Ladungseinstellmittel
dient ist, als auch der metallhaltige Azofarbstoff, der als negativ zu ladendes Ladungsein
stellmittel dient, weisen hohe triboelektrische Ladungsfähigkeit und schwarze Farbe auf,
so dass sie den Grad der Schwarzfärbung des Verbundoxids ergänzen. Weiter tragen die
Ladungseinstellmittel durch kombinierte Verwendung mit dem quaternären
Ammoniumsalz zur Einstellung der positiven oder negativen triboelektrischen
Ladungsfähigkeit und triboelektrischen Stabilität des Toners bei.
Der Nigrosinfarbstoff ist ein schwarzes Gemisch aus mehreren Bestandteilen, das
im Allgemeinen durch Polykondensation von Nitrobenzol mit Anilin in Gegenwart eines
Metallkatalysators erhalten wird. Obwohl seine Struktur nicht ausreichend geklärt wurde,
schließen die im Handel erhältlichen Nigrosinfarbstoffe, einschließlich der durch eine
Harzsäure modifizierten Produkte, "Nigrosine Base EX", "Oil Black BS", "Oil Black
SO", "BONTRON N-01", "BONTRON N-04", "BONTRON N-07", "BONTRON N-09",
"BONTRON N-11", "BONTRON N-21" (im Handel erhältlich von Orient Chemical Co.,
Ltd.); "Nigrosine" (im Handel erhältlich von Ikeda Kagaku Kogyo) und "Spirit Black Nr.
850", "Spirit Black Nr. 900" (im Handel erhältlich von Sumitomo Chemical Company,
Limited) ein. Wenn der Nigrosinfarbstoff zusammen mit dem einen Polyester umfassen
den Harzbindemittel verwendet wird, wird vorzugsweise ein mit einer Harzsäure modifi
zierter Nigrosinfarbstoff im Hinblick auf die Dispergierbarkeit verwendet. Das im Handel
erhältliche Produkt des modifizierten Nigrosinfarbstoffs schließt "BONTRON N-04" und
"BONTRON N-21" (im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.) ein.
Der Gehalt des Nigrosinfarbstoffs beträgt vorzugsweise 0,2 bis 5 Gew.-Teile, stär
ker bevorzugt 0,5 bis 4 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels.
Zusätzlich beträgt das Gewichtsverhältnis des quaternären Ammoniumsalzes zum Nigro
sinfarbstoff vorzugsweise 1/100 bis 100/100, stärker bevorzugt 10/100 bis 70/100.
Der metallhaltige Azofarbstoff ist eine Verbindung, erhalten durch eine Kopp
lungsreaktion eines Aminophenolderivats mit einem Naphtholderivat. Vorzugsweise ist
der metallhaltige Azofarbstoff eine Verbindung der Formel (II):
in der jeder der Reste R5 und R7, die gleich sind, ein Halogenatom oder eine Nitrogruppe
ist; jeder der Reste R6 und R8, die gleich sind, ein Wasserstoffatom, ein Alkylrest mit 1 bis
3 Kohlenstoffatomen oder ein Halogenatom ist, und R6 und R8 vorzugsweise identische
Halogenatome sind; und M ein Chromatom oder Eisenatom ist.
Der im Handel erhältliche metallhaltige Azofarbstoff schließt "BONTRON S-32",
"BONTRON S-33", "BONTRON S-34", "BONTRON S-35", "BONTRON S-37", "BON
TRON S-38", "BONTRON S-40", "BONTRON S-44" (im Handel erhältlich von Orient
Chemical Co., Ltd.); "T-95" und "AIZEN SPILON BLACK TRH" (im Handel erhältlich
von Hodogaya Chemical Co., Ltd.) ein.
Der Gehalt des metallhaltigen Azofarbstoffs beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-
Teile, stärker bevorzugt 0,3 bis 3 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbin
demittels. Zusätzlich beträgt das Gewichtsverhältnis des quaternären Ammoniumsalzes
zum metallhaltigen Azofarbstoff vorzugsweise 1/100 bis 100/100, stärker bevorzugt
10/100 bis 70/100.
Der Metallkomplex einer aromatischen Hydroxycarbonsäure kann zur weiteren
Verbesserung der triboelektrischen Aufladungsfähigkeit als negativ zu ladendes Ladungs
einstellmittel dienen, insbesondere wenn ein anfänglicher Anstieg in den triboelektrischen
Ladungen erforderlich ist, zum Beispiel in der nicht magnetischen Einkomponenten-Ent
wicklung.
Vorzugsweise ist der Metallkomplex einer aromatischen Hydroxycarbonsäure eine
Verbindung der Formel (III):
in der jeder der Reste R9 und R10, die gleich oder verschieden sein können, ein Alkylrest
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine tert-Butylgruppe ist; und M ein Chrom
atom, Eisenatom oder Zinkatom ist.
Der im Handel erhältliche Metallkomplex einer aromatischen Hydroxycarbonsäure
schließt "BONTRON E-81" und "BONTRON E-84" (im Handel erhältlich von Orient
Chemical Co., Ltd.) ein.
Der Gehalt des Metallkomplexes einer aromatischen Hydroxycarbonsäure beträgt
vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf
100 Gew.-Teile des Harzbindemittels. Zusätzlich beträgt das Gewichtsverhältnis des qua
ternären Ammoniumsalzes zum Metallkomplex einer aromatischen Hydroxycarbonsäure
vorzugsweise 1/100 bis 100/100, stärker bevorzugt 10/100 bis 70/100.
Das Harzbindemittel der vorliegenden Erfindung schließt Polyester, gemischte
Harze von Polyester/Styrol-Acrylharzen; Hybridharze und Styrol-Acryl-Harze ein. Unter
ihnen sind im Hinblick auf die Niedertemperatur-Fixierfähigkeit, Haltbarkeit und Disper
gierbarkeit des Zusatzes jene Harzbindemittel bevorzugt, die einen Polyester als Hauptbe
standteil umfassen. Der Gehalt des Polyesters beträgt vorzugsweise 50 bis 100 Gew.-%,
stärker bevorzugt 70 bis 100 Gew.-%, des Harzbindemittels.
Der Begriff "Hybridharz", wie hier bezeichnet, ist ein Harz, in dem ein kondensati
onspolymerisierter Harzbestandteil, wie ein Polyester, Polyesteramid oder Polyamid, teil
weise mit einem additionspolymerisierten Harzbestandteil, wie einem Vinylharz, che
misch gebunden ist. Das Hybridharz kann unter Verwendung von zwei oder mehreren
Harzen als Ausgangssubstanzen oder unter Verwendung eines Harzes und der Ausgangs
monomere des anderen Harzes erhalten werden. Weiter kann das Hybridharz aus einem
Gemisch der Ausgangsmonomere aus zwei oder mehreren Harzen erhalten werden. Um
ein Hybridharz effizient zu erhalten, sind jene Harze, erhalten aus einem Gemisch der
Ausgangsmonomere aus zwei oder mehreren Harzen, bevorzugt.
Die Ausgangsmonomere für den Polyester sind nicht besonders beschränkt und
schließen bekannte alkoholische Bestandteile und bekannte Carbonsäurebestandteile, wie
Carbonsäuren, Carbonsäureanhydride und Carbonsäureester, ein.
Vorzugsweise enthält der alkoholische Bestandteil eine Verbindung der Formel
(IV):
in der R11 ein Alkylenrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist; x und y eine positive Zahl
sind; und die Summe von x und y 1 bis 16, vorzugsweise 1,5 bis 5,0 ist.
Die Verbindung der Formel (IV) schließt Alkylen(2 oder 3 Kohlenstoffatome)oxid
(mittlere Zahl der addierten Mole: 1 bis 16 mol)-Addukte von Bisphenol A, wie Polyoxy
propylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydro
xyphenyl)propan ein. Zusätzlich schließen die anderen alkoholischen Bestandteile Ethy
lenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, hydriertes Bisphe
nol A, Sorbit und Alkylen(2 bis 4 Kohlenstoffatome)oxid (mittlere Zahl der addierten
Mole: 1 bis 16 mol)-Addukte davon ein, und vorzugsweise können diese Verbindungen im
alkoholischen Bestandteil allein oder in einem Gemisch von zwei oder mehreren Arten
enthalten sein.
Vorzugsweise beträgt der Gehalt der Verbindung der Formel (IV) 5 mol-% oder
mehr, vorzugsweise 50 mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 100 mol%, des alkoholischen
Bestandteils.
Zusätzlich schließt der Carbonsäurebestandteil Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure,
Isophthalsäure, Terephthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Adipinsäure und Bernsteinsäure;
eine substituierte Bernsteinsäure, wobei der Substituent ein Alkylrest mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen oder ein Alkenylrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen ist, wie Dodece
nylbernsteinsäure und Octenylbernsteinsäure; Tricarbonsäuren oder höhere Polycarbon
säuren, wie Trimellithsäure und Pyromellithsäure; Säureanhydride davon und Alkyl(1 bis
8 Kohlenstoffatome)ester davon ein. Vorzugsweise können diese Carbonsäurebestandteile
allein oder in einem Gemisch aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Der Polyester kann zum Beispiel durch Polykondensation eines alkoholischen Be
standteils mit einem Carbonsäurebestandteil oder ähnlichem bei einer Temperatur von
180°C bis 250°C in einer Inertgasatmosphäre unter Verwendung eines
Veresterungskatalysators, falls gewünscht, hergestellt werden.
Wenn der erfindungsgemäße Toner als positiv zu ladender Toner verwendet wird,
weist der Polyester eine Säurezahl von vorzugsweise 0,5 bis 15 mg KOH/g, stärker bevor
zugt von 1 bis 12 mg KOH/g, besonders bevorzugt von 1,5 bis 10 mg KOH/g, auf.
In einer anderen Ausführungsform weist, wenn der erfindungsgemäße Toner als
negativ zu ladender Toner verwendet wird, der Polyester eine Säurezahl von vorzugsweise
5 bis 40 mg KOH/g, stärker bevorzugt von 10 bis 35 mg KOH/g, besonders bevorzugt von
15 bis 30 mg KOH/g, auf.
Zusätzlich weist der Polyester einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 80°C bis
165°C und einen Glasübergangspunkt von vorzugsweise 50°C bis 85°C auf.
Weiter ist in der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die
Niedertemperaturfixierfähigkeit und Verhinderung von Tonerverbrauch bevorzugt, dass
der erfindungsgemäße Toner weiter mindestens ein Wachs mit niedrigem Schmelzpunkt
umfasst, ausgewählt aus Carnauba-Wachs, Wachs auf Basis eines Montansäureesters,
Reiswachs und Candelillawachs. Wenn das als schwarzes Farbmittel verwendete
Verbundoxid zum Erhöhen des Grads der Schwarzfärbung in großer Menge zugegeben
wird, können Fixierfehlstellen auftreten. Hier kann durch den Einschluß des Wachses mit
niedrigem Schmelzpunkt die Fixierfähigkeit verbessert werden. Insbesondere wenn
Carnaubawachs als Ablösemittel verwendet wird und der Polyester als Harzbindemittel
verwendet wird, verbessert sich die Verträglichkeit, so dass das Carnaubawachs im
Harzbindemittel gleichförmig dispergiert wird, was wiederum die Fixierfähigkeit des
erhaltenen Toners verbessert.
Das Wachs mit niedrigem Schmelzpunkt weist einen Schmelzpunkt von vorzugs
weise 40°C bis 120°C, stärker bevorzugt von 60°C bis 100°C, besonders bevorzugt von
70°C bis 90°C, auf.
Im Hinblick auf die triboelektrische Ladungsfähigkeit, Fixierfähigkeit und
Haltbarkeit beträgt der Gehalt des Wachses mit niedrigem Schmelzpunkt vorzugsweise
0,1 bis 8 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 0,5 bis 5 Gew.-Teile, besonders bevorzugt 1 bis
3 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels.
Außerdem kann der erfindungsgemäße Toner geeigneterweise einen Zusatz, wie
ein Fluiditätsverbesserungsmittel, einen Modifikator der elektrischen Leitfähigkeit, ein
Streckmittel, einen verstärkenden Füllstoff, wie faserförmige Substanz, ein
Antioxidationsmittel, ein Antialterungsmittel und einen Verbesserer der
Reinigungsfähigkeit, enthalten.
Der erfindungsgemäße Toner kann mit jedem von herkömmlich bekannten Verfah
ren, wie Knet- und Pulverisationsverfahren, Polymerisationsverfahren, Emulsions- und
Phasenumkehrverfahren, hergestellt werden. Zum Beispiel umfasst bei einem durch das
Knet- und Pulverisationsverfahren hergestellten pulverisierten Toner das Verfahren zum
Beispiel homogenes Mischen eines Harzbindemittels und Farbmittels in einem Mischer,
wie einem Henschel-Mischer oder einer Kugelmühle, danach Schmelzkneten mit einem
geschlossenen Knetwerk oder einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder, Ab
kühlen, Pulversieren und Sieben des Produkts. Das Volumenmittel der Teilchengröße des
Toners beträgt vorzugsweise 3 bis 15 µm. Weiter kann ein Fluiditätsverbesserungsmittel,
wie hydrophobes Siliciumdioxid oder dergleichen, zur Oberfläche des Toners als externer
Zusatz nach Bedarf gegeben werden.
Der erfindungsgemäße Toner kann für jede Entwicklung ohne besondere Ein
schränkung verwendet werden. Zum Beispiel kann der Toner allein als Entwickler
verwendet werden, wenn der Toner ein teilchenförmiges magnetisches Material enthält.
Andererseits kann der Toner als nicht magnetischer Einkomponenten-Entwickler
verwendet werden oder mit einem Träger zum Erhalt eines Zweikomponenten-Entwicklers
gemischt werden, wenn der Toner kein teilchenförmiges magnetisches Material enthält.
Das Kernmaterial für den Träger schließt ein Eisenpulver, Magnetit und Ferrit ein.
Unter ihnen ist zum Erhalt ausgezeichneter Bildeigenschaften Ferrit mit verringerter Sätti
gungsmagnetisierung stärker bevorzugt, so dass der Kontakt mit der Magnetbürste wei
cher wird.
Im Hinblick auf die Tönung und Reproduzierbarkeit der Zwischentönung weist das
Kernmaterial vorzugsweise eine Sättigungsmagnetisierung von 100 Am2/kg oder weniger
auf, und im Hinblick auf die Trägerhaftung und Tonerstreuung weist das Kernmaterial
eine Sättigungsmagnetisierung von 40 Am2/kg oder weniger auf.
Um eine Trägerverunreinigung weiter zu verringern, ist bevorzugt, dass die Ober
fläche des Kernmaterials des Trägers mit einem Fluorharz oder einer Siliconbeschichtung
für einen positiv zu ladenden Toner beschichtet ist und der Träger mit einem Siliconharz
für einen negativ zu ladenden Toner beschichtet ist.
Der Träger weist ein Volumenmittel der Teilchengröße von vorzugsweise 50 bis
200 µm auf. Das Gewichtsverhältnis des Toners zum Träger (Toner/Träger) in einem
Zweikomponenten-Entwickler beträgt vorzugsweise 0,5/100 bis 8/100.
Da der erfindungsgemäße Toner ausgezeichnete triboelektrische Ladungsfähigkeit
ohne Verschlechtern seiner Fixierfähigkeit zeigt, kann der Toner geeigneterweise für eine
Hochgeschwindigkeitsvorrichtung für eine Zweikomponenten-Entwicklung mit einer
linearen Geschwindigkeit von 370 mm/s oder mehr, vorzugsweise 500 mm/s oder mehr,
verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen hohen Grad der Schwarzfärbung, wenig
Tonerstreuung und eine ausgezeichnete Reproduzierbarkeit für feine Halbtöne auf. Daher
kann der erfindungsgemäße Toner geeigneterweise nicht nur für Entwicklung einer
geladenen Fläche, sondern auch für Entwicklung einer nicht geladenen Fläche
(Umkehrentwicklung) verwendet werden.
Weiter wird der Toner geeigneterweise zur Bildung von fixierten Vollfarbbildern
verwendet, da der Toner ähnlichen Widerstand zu den der Farbmittel, wie gelb, cyan und
magenta, aufweist.
Außerdem wird ein Verfahren zur Entwicklung eines Toners bereitgestellt, umfas
send das Aufbringen des erfindungsgemäßen Toners auf eine
Hochgeschwindigkeitsvorrichtung für Zweikomponenten-Entwicklung mit einer linearen
Geschwindigkeit von 370 mm/s oder mehr. Ebenfalls wird ein Verfahren zur Entwicklung
eines Toners bereitgestellt, umfassend das Aufbringen des erfindungsgemäßen Toners auf
eine Entwicklungsvorrichtung für Umkehrentwicklung.
Der Erweichungspunkt wird mit einem Verfahren gemäß ASTM D36-86 bestimmt.
Der Glasübergangspunkt und Schmelzpunkt werden unter Verwendung eines Dif
ferentialscanningkalorimeters (im Handel erhältlich von Seiko Instruments, Inc., DSC
Model 210) unter Erhöhen der Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 10°C/min be
stimmt.
Die Säurezahl und Hydroxylzahl werden mit einem Verfahren gemäß JIS K 0070
bestimmt.
735 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 293 g Polyoxyethy
len(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 280 g Isophthalsäure, 60 g Isooctenylbernstein
säure, 72 g 1,2,4-Benzoltricarbonsäure und 2 g Dibutylzinnoxid wurden bei 230°C unter
vermindertem Druck in einer Atmosphäre eines Stickstoffgasstroms umgesetzt. Der Poly
merisationsgrad wurde durch den Erweichungspunkt überwacht und die Reaktion abge
brochen, wenn der Erweichungspunkt 136°C erreicht hatte. Das erhaltene Harz A war ein
schwachgelber Feststoff mit einem Glasübergangspunkt von 63°C, einer Säurezahl von
3,1 mg KOH/g und einer Hydroxylzahl von 35,2 mg KOH/g.
Ein Gemisch von 800 g Styrol, 300 g Acrylsäure-n-butylester und 26 g Dicumyl
peroxid wurde zu 550 g Xylol unter einer Stickstoffgasatmosphäre bei 135°C innerhalb 1
Stunde getropft und das Gemisch weiter 2 Stunden gereift. Danach wurde das Xylol unter
vermindertem Druck entfernt, wobei ein Harz B erhalten wurde. Das Harz B war ein
weißer Feststoff mit einem Erweichungspunkt von 138°C und einem Glasübergangspunkt
von 65°C.
613 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 244 g Polyoxyethy
len(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan. 164 g Terephthalsäure, 177 g Isododecenyl
bernsteinsäureanhydrid, 106 g 1,2,4-Benzoltricarbonsäure und 3 g Dibutylzinnoxid wur
den bei 230°C unter vermindertem Druck unter einem Stickstoffgasstrom umgesetzt. Der
Polymerisationsgrad wurde durch den Erweichungspunkt überwacht und die Reaktion ab
gebrochen, wenn der Erweichungspunkt 115°C erreicht hatte. Das erhaltene Harz C war
ein schwachgelber Feststoff mit einem Glasübergangspunkt von 61°C, einer Säurezahl
von 25,3 mg KOH/g und einer Hydroxylzahl von 30,1 mg KOH/g.
875 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 295 g Fumarsäure
und 0,5 g Hydrochinon (Polymerisationsinhibitor) wurden bei 200°C unter vermindertem
Druck unter einem Stickstoffgasstrom umgesetzt, bis die Säurezahl 20 mg KOH/g erreich
te, wobei ein Harz D erhalten wurde. Das Harz D wies einen Erweichungspunkt von
101°C, einen Glasübergangspunkt von 65°C, eine Säurezahl von 20,1 mg KOH/g und eine
Hydroxylzahl von 25,0 mg KOH/g auf.
900 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 250 g Neopentyl
glycol, 580 g Terephthalsäure, 130 g Trimellitsäureanhydrid und 2 g Dibutylzinnoxid wur
den während 8 Stunden auf 180°C bis 230°C erwärmt und danach unter vermindertem
Druck unter einem Stickstoffgasstrom umgesetzt. Der Polymerisationsgrad wurde durch
die Säurezahl überwacht und die Reaktion abgebrochen, wenn die Säurezahl 10,2 mg
KOH/g erreicht hatte. Das erhaltene Harz E war ein schwachgelber Feststoff mit einem
Erweichungspunkt von 145°C, einem Glasübergangspunkt von 66°C, einer Säurezahl von
10,2 mg KOH/g und einer Hydroxylzahl von 45,2 mg KOH/g.
Die in Tabelle 1 gezeigten Ausgangssubstanzen wurden mit einem Henschel-Mi
scher vorgemischt und danach das Gemisch mit einem Doppelschneckenextruder schmelz
geknetet und abgekühlt. Anschließend wurde das erhaltene Produkt üblichen Pulverisa
tion- und Siebschritten unterzogen, wobei ein Pulver erhalten wurde. Zu 100 Gew.-Teilen
des erhaltenen Pulvers wurden 0,3 Gew.-Teile hydrophobes Siliciumdioxid "HVK 2150"
(im Handel erhältlich von Clariant (Japan) K. K.) mit einem Henschel-Mischer gemischt
und angehaftet, wobei ein Toner mit einem Volumenmittel der Teilchengröße von 10 µm
erhalten wurde.
Hier schließt jede der in den Tabellen gezeigten Ausgangssubstanzen die nachste
hend gezeigten ein, und stellt jede Zahl in Klammern die verwendete Menge (Gew.-Teile)
dar.
MC-6: im Handel erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD., enthaltene
Hauptmetalle: Fe, Mn, Cu
MC-7: im Handel erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD., enthaltene Hauptmetalle: Fe, Mn
MC-10: im Handel erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD., enthal tene Hauptmetalle: Mg, Al, Fe
K-002: im Handel erhältlich von Toda Kogyo Corp., enthaltene Hauptmetalle: Fe, Ti
R330R: im Handel erhältlich von Cabot Corporation, Ruß
P-51: BONTRON P-51, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
PSY: COPY CHARGE PSY, im Handel erhältlich von Clariant (Japan) K. K.
TP-415: im Handel erhältlich von Hodogaya Chemical Co., Ltd.
N-01: BONTRON N-01, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
N-04: BONTRON N-04, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
N-21: BONTRON N-21, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
S-34: BONTRON S-34, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
TRH: AIZEN SPILON BLACK TRH, im Handel erhältlich von Hodogaya Chemical Co., Ltd.
E-81: BONTRON E-81, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
E-84: BONTRON E-84, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
NP-055: im Handel erhältlich von MITSUI CHEMICALS, INC., Polypropylenwachs, Schmelzpunkt: 142°C
Carnauba Wax Nr. 1: im Handel erhältlich von K. K. Kato Yoko, Schmelzpunkt: 83°C.
MC-7: im Handel erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD., enthaltene Hauptmetalle: Fe, Mn
MC-10: im Handel erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD., enthal tene Hauptmetalle: Mg, Al, Fe
K-002: im Handel erhältlich von Toda Kogyo Corp., enthaltene Hauptmetalle: Fe, Ti
R330R: im Handel erhältlich von Cabot Corporation, Ruß
P-51: BONTRON P-51, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
PSY: COPY CHARGE PSY, im Handel erhältlich von Clariant (Japan) K. K.
TP-415: im Handel erhältlich von Hodogaya Chemical Co., Ltd.
N-01: BONTRON N-01, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
N-04: BONTRON N-04, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
N-21: BONTRON N-21, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
S-34: BONTRON S-34, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
TRH: AIZEN SPILON BLACK TRH, im Handel erhältlich von Hodogaya Chemical Co., Ltd.
E-81: BONTRON E-81, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
E-84: BONTRON E-84, im Handel erhältlich von Orient Chemical Co., Ltd.
NP-055: im Handel erhältlich von MITSUI CHEMICALS, INC., Polypropylenwachs, Schmelzpunkt: 142°C
Carnauba Wax Nr. 1: im Handel erhältlich von K. K. Kato Yoko, Schmelzpunkt: 83°C.
Unter Verwendung jedes der Toner der Beispiele A1 bis A9 und Vergleichsbei
spiele A1 bis A3 wurden 39 Gew.-Teile des Toners und 1261 Gew.-Teile eines Fluor
harz/Acrylharz-beschichteten Ferritträgers mit einer Sättigungsmagnetisierung von
60 Am2/kg (mittlere Teilchengröße: 110 µm) mit einem Nauta-Mischer gemischt, wobei je
weils ein Zweikomponenten-Entwickler erhalten wurde.
Ein Entwickler wurde auf eine Zweikomponenten-Entwicklervorrichtung für Kon
taktentwicklung "Infoprint 4000 ID3, ID4" (im Handel erhältlich von IBM Japan, Ltd.,
lineare Geschwindigkeit: 1509 mm/s, Auflösung: 240 dpi, Entwicklungssystem: 3 Mag
netwalzen und Selenphotoleiter, Umkehrentwicklung, DUPLEX SYSTEM) aufgebracht.
50000 Bögen, 100000 Bögen, 250000 Bögen und 500000 Bögen kontinuierliches Drucken
mit einem Druckmuster mit 20% Schwarzfärbungsverhältnis wurde unter kontinuierli
chem Zuführen von Papier mit 11 × 18 inch durchgeführt. Danach wurden die triboelektri
schen Ladungen, feste Bildqualität, Tonerstreuung und Tonertropfen mit den nachstehend
beschriebenen Verfahren beurteilt. Nebenbei bemerkt war der Toner zum Ergänzen wäh
rend des kontinuierlichen Druckens die gleiche Art Toner. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 gezeigt.
Messvorrichtung:
q/m-Messgerät, im Handel erhältlich von Epping GmbH
Einstellungen:
Maschengröße: 400 mesh (aus Edelstahl hergestellt)
Weiches Blasen
Blasdruck (1050 V)
Ansaugzeit: 90 Sekunden
q/m-Messgerät, im Handel erhältlich von Epping GmbH
Einstellungen:
Maschengröße: 400 mesh (aus Edelstahl hergestellt)
Weiches Blasen
Blasdruck (1050 V)
Ansaugzeit: 90 Sekunden
Die Bildqualität (Schwarzfärbungsgrad) und Ebenheit des das feste Bild aufwei
senden Musters eines gedruckten Musters wurde optisch wie folgt beurteilt.
(Beurteilungskriterien)
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
Das Ausmaß der Tonerstreuung in der Vorrichtung wird optisch wie folgt beurteilt.
(Beurteilungskriterien)
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
Nach kontinuierlichem Druck wird ein zusätzliches Drucken von 1000 Bögen
durchgeführt, und die Zahl der Bögen, in denen Tonertropfen, d. h. ein zu Klumpen ge
tropftet Toner auf einem kein Bild aufweisenden Teil, festgestellt werden, wird gezählt. Das
Tonertropfen wird wie folgt beurteilt.
(Beurteilungskriterien)
: Ausgezeichnet (kein Tonertropfen wird festgestellt)
○: Gut (Tonertropfen wird auf 1 oder 2 Bögen erzeugt)
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar (Tonertropfen wird auf 3 oder 4 Bögen erzeugt)
×: Nicht praktisch (Tonertropfen wird auf 5 oder mehr Bögen erzeugt.)
: Ausgezeichnet (kein Tonertropfen wird festgestellt)
○: Gut (Tonertropfen wird auf 1 oder 2 Bögen erzeugt)
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar (Tonertropfen wird auf 3 oder 4 Bögen erzeugt)
×: Nicht praktisch (Tonertropfen wird auf 5 oder mehr Bögen erzeugt.)
Die gleichen Verfahren wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in
Tabelle 3 gezeigten Ausgangssubstanzen verwendet wurden und 1,0 Gew.-Teil "RA
200H" (im Handel erhältlich von Nippon Aerosil) statt "HVK 2150" als hydrophobes Sili
ciumdioxid verwendet wurde, wobei ein Toner erhalten wurde.
Jeder der Toner der Beispiele B1 bis B4 und Vergleichsbeispiele B1 und B2 wur
den auf eine nicht magnetische Einkomponenten-Entwicklervorrichtung für Kontaktent
wicklung "HL-1040" (im Handel erhältlich von BROTHER INDUSTRIES, LTD., lineare
Geschwindigkeit: 100 mm/s, Auflösung: 600 dpi, Entwicklungssystem: organischer
Photoleiter, Umkehrentwicklung) aufgebracht. Kontinuierliches Drucken von 3000 Bögen,
6000 Bögen und 10000 Bögen mit einem Druckmuster mit 5% Schwarzfärbungsverhält
nis wurde unter Verwendung von Bögen mit "legal"-Größe durchgeführt. Danach wurden
die feste Bildqualität wie in Testbeispiel 1 beurteilt, die triboelektrischen Ladungen, die
Reproduzierbarkeit des festen Bilds und die Nebelbildung im Hintergrund durch die nach
stehend beschriebenen Verfahren beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Messvorrichtung:
Kleinformatige Messvorrichtung von triboelektrischen Ladungen des Ansaugtyps, im Handel erhältlich von TRECK JAPAN
Einstellungen:
Maschengröße: Größe 1 (Durchmesser: 2,5 cm) im Handel erhältlich von Whatman International Ltd.
Ansaugdauer:
Der Toner auf der Entwicklerwalze wird angesaugt, bis die Spannung an der Anzeigeeinheit konstant ist.
Kleinformatige Messvorrichtung von triboelektrischen Ladungen des Ansaugtyps, im Handel erhältlich von TRECK JAPAN
Einstellungen:
Maschengröße: Größe 1 (Durchmesser: 2,5 cm) im Handel erhältlich von Whatman International Ltd.
Ansaugdauer:
Der Toner auf der Entwicklerwalze wird angesaugt, bis die Spannung an der Anzeigeeinheit konstant ist.
Eine Unschärfe des das feste Bild aufweisenden Teils des gedruckten Musters wird
optisch wie folgt beurteilt.
(Beurteilungskriterien)
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
Das Ausmaß der Tonerhaftung an einem kein Bild aufweisenden Teil des gedruck
ten Musters wird optisch wie folgt beurteilt.
(Beurteilungskriterien)
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
: Ausgezeichnet
○: Gut
Δ: Für praktische Verwendung einsetzbar
×: Nicht praktisch
Die gleichen Verfahren wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass die in
Tabelle 5 gezeigten Ausgangssubstanzen verwendet wurden und 0,3 Gew.-Teile "TS-530"
(im Handel erhältlich von Cabot Corporation) statt "HVK 2150" als hydrophobes Silici
umdioxid verwendet wurde, wobei ein Toner erhalten wurde.
Unter Verwendung jedes der Toner der Beispiele C1 bis C6 und Vergleichsbei
spiele C1 und C2 wurden 39 Gew.-Teile des Toners und 1261 Gew.-Teile eines mit Sili
conharz beschichteten Ferritträgers mit einer Sättigungsmagnetisierung von 70 Am2/kg
(mittlere Teilchengröße: 100 µm) mit einem Nauta-Mischer gemischt, wobei jeweils ein
Zweikomponenten-Entwickler erhalten wurde.
Ein Entwickler wurde in einer Zweikomponenten-Kontaktentwicklervorrichtung
"AR-505" (im Handel erhältlich von Sharp Corporation, lineare Geschwindigkeit:
250 mm/s, Auflösung: 600 dpi, Entwicklungssystem: 1 Magnetwalze und organischer Photo
leiter, Umkehrentwicklung) aufgebracht. Kontinuierliches Drucken von 5000 Bögen,
20000 Bögen, 50000 Bögen und 100000 Bögen mit einem Druckmuster mit 5% Schwarz
färbungsverhältnis wurde unter Verwendung von zu A4-Größe geschnittenen Bögen
durchgeführt. Danach wurden die triboelektrischen Ladungen, die feste Bildqualität, die
Tonerstreuung und Tonertropfen wie in Testbeispiel 1 beurteilt. Nebenbei bemerkt war der
zum Auffüllen während des kontinuierlichen Druckens verwendete Toner die gleiche Art
von Toner. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden durchgeführt, außer dass die in
Tabelle 7 gezeigten Ausgangssubstanzen verwendet wurden und 1,0 Gew.-Teil "R-972"
(im Handel erhältlich von Nippon Aerosil) statt "HVK 2150" als hydrophobes Siliciumdi
oxid verwendet wurde, wobei ein Toner erhalten wurde.
Jeder der Toner der Beispiele D1 bis D4 und Vergleichsbeispiele D1 und D2
wurden auf eine nicht magnetische Einkomponenten-Kontaktentwicklervorrichtung
"KTX-P840" (im Handel erhältlich von Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., lineare
Geschwindigkeit: 97 mm/s, Auflösung: 600 dpi, Entwicklersystem: organischer Photolei
ter, Umkehrentwicklung) aufgebracht. Kontinuierliches Drucken von 2000 Bögen, 4000
Bögen, 6000 Bögen und 10000 Bögen mit einem Druckmuster mit 5% Schwarzfär
bungsverhältnis wurde unter Verwendung von zu A4-Größe geschnittenen Bögen durch
geführt. Danach wurden die triboelektrischen Ladungen, die feste Bildqualität, die Repro
duzierbarkeit des festen Bilds und Nebelbildung im Hintergrund wie in Testbeispiel 2 be
urteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.
Wie aus den vorstehenden Ergebnissen zu erkennen, sind die Toner der Beispiele
ausgezeichnet in der Stabilität, im anfänglichen Anstieg der triboelektrischen Ladungen
und in sowohl der Zweikomponenten-Entwicklung, als auch der nicht magnetischen Ein
komponenten-Entwicklung, wobei kontinuierlich ausgezeichnete Fixierte Bilder erhalten
werden. Andererseits weisen die Toner der Vergleichsbeispiele, in denen ein Verbundoxid
als Farbmittel, aber kein quaternäres Ammoniumsalz verwendet wird, instabile und ein
sehr hohes Maß an triboelektrischen Ladungen auf. Die Toner der Vergleichsbeispiele, in
denen Ruß verwendet wird, weisen ein sehr geringes Maß an triboelektrischen Ladungen
auf, auch wenn sie mit einem der in den Beispielen verwendeten Ladungseinstellmittel
kombiniert werden, so dass sich nicht kontinuierlich ausgezeichnete fixierte Bilder wie bei
den Tonern der Beispiele ergeben können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Toner mit ausgezeichneter Stabilität
und anfänglichem Anstieg in den triboelektrischen Ladungen bereitgestellt werden, wobei
kontinuierlich ein ausgezeichnetes fixiertes Bild ohne Verschlechterung in der Bildqualität
erhalten wird, auch wenn der Toner für eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung für eine
Zweikomponenten-Entwicklung oder eine Entwicklervorrichtung für eine nicht magneti
sche Einkomponenten-Entwicklung verwendet wird.
Claims (18)
1. Toner, umfassend:
ein Harzbindemittel,
ein schwarzes Farbmittel, das ein Verbundoxid von zwei oder mehreren Metallen umfasst, und
ein Ladungseinstellmittel, das ein quaternäres Ammoniumsalz umfasst.
ein Harzbindemittel,
ein schwarzes Farbmittel, das ein Verbundoxid von zwei oder mehreren Metallen umfasst, und
ein Ladungseinstellmittel, das ein quaternäres Ammoniumsalz umfasst.
2. Toner nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Metall, dass das Verbundoxid bildet,
zur dritten Periode oder zu den Gruppen 2 bis 12 der vierten Periode des Perioden
systems gehört.
3. Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei das quaternäre Ammoniumsalz eine Verbin
dung der Formel (I) ist:
in der jeder der Reste R1 bis R4, die gleich oder verschieden sein können, ein Niederalkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, der mit einem Halogenatom, einem Alkylrest oder einem Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann, oder ein Arylrest oder Aralkylrest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist; und X- ein Anion ist.
in der jeder der Reste R1 bis R4, die gleich oder verschieden sein können, ein Niederalkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, der mit einem Halogenatom, einem Alkylrest oder einem Alkenylrest mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann, oder ein Arylrest oder Aralkylrest mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen ist; und X- ein Anion ist.
4. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der weiter einen Nigrosinfarbstoff als
positiv zu ladendes Ladungseinstellmittel umfasst.
5. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der weiter einen metallhaltigen Azo
farbstoff und/oder einen Metallkomplex einer aromatischen Hydroxycarbonsäure
als negatives Ladungseinstellmittel umfasst.
6. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem das Verbundoxid eine mittlere
Teilchengröße von 2 nm bis 1 µm aufweist.
7. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem das Verbundoxid in einer Menge
von 1 bis 40 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels, ent
halten ist.
8. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in dem das quaternäre Ammoniumsalz in
einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harz
bindemittels, enthalten ist.
9. Toner nach Anspruch 4, in dem der Nigrosinfarbstoff in einer Menge von 0,2 bis
5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels, enthalten ist.
10. Toner nach Anspruch 5, in dem der metallhaltige Azofarbstoff in einer Menge von
0,1 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels, enthal
ten ist.
11. Toner nach Anspruch 5, in dem der Metallkomplex einer aromatischen
Hydroxycarbonsäure in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-Teilen, bezogen auf
100 Gew.-Teile des Harzbindemittels, enthalten ist.
12. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, in dem das Harzbindemittel einen
Polyester als Hauptbestandteil umfasst.
13. Toner nach Anspruch 12, in dem der Polyester ein Harz ist, erhältlich durch
Polykondensation eines Alkoholbestandteils, der eine Verbindung der Formel (IV)
enthält:
in der R11 ein Alkylenrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist; sowohl x als auch y eine positive Zahl ist, wobei die Summe von x und y 1 bis 16 ist,
mit einem Carbonsäurebestandteil.
in der R11 ein Alkylenrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist; sowohl x als auch y eine positive Zahl ist, wobei die Summe von x und y 1 bis 16 ist,
mit einem Carbonsäurebestandteil.
14. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der weiter ein Wachs mit niedrigem
Schmelzpunkt umfasst.
15. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Toner ein Toner für
Zweikomponenten-Entwicklung ist, der für eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung
für Zweikomponenten-Entwicklung mit einer linearen Geschwindigkeit von 370 mm/s
oder mehr verwendet wird.
16. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Toner ein Toner für Umkehr
entwicklung ist.
17. Verfahren zur Entwicklung eines Toners, umfassend Aufbringen des Toners nach
einem der Ansprüche 1 bis 16 auf eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung für
Zweikomponenten-Entwicklung mit einer linearen Geschwindigkeit von 370 mm/s
oder mehr.
18. Verfahren zur Entwicklung eines Toners, umfassend Aufbringen des Toners nach
einem der Ansprüche 1 bis 16 auf eine Entwicklungsvorrichtung für Umkehrent
wicklung.
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ID=18992494
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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