DE19534753B4

DE19534753B4 - Tonerbindemittel für die Blitzfixierung und Toner für ein elektrostatisches, photographisches Druckverfahren

Info

Publication number: DE19534753B4
Application number: DE19534753A
Authority: DE
Inventors: Yoshimichi Kawasaki Katagiri; Hitoshi Kawasaki Kusaba; Yashuharu Kawasaki Takeuchi; Yuzo Kawasaki Horikoshi; Makoto Kawasaki Koshi; Hiroichi Kobe Ishihara; Yoshiaki Kakogawa Ishibashi; Yoshihiro Kawasaki Makuta; Jun Kawasaki Saito; Hiroaki Naito
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Harima Chemical Inc
Current assignee: Harima Chemical Inc; Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: DE19534753A1; JP3233793B2; US5986017A; JPH0887128A

Abstract

Tonerbindemittel mit einem vernetzten Polyesterharz, das durch die kombinierte Verwendung von Trimellithsäure in einer Menge von 0,1 bis 3 Mol-% aller Säurekomponenten und einem epi-bis-Typ Epoxidharz in einer Menge von 0,1 bis 5 Mol-% aller Alkohol-Komponenten als vernetzende Komponente gebildet wird, wobei das vernetzte Polyesterharz ein Molekulargewicht-Zahlenmittel Mn von 2000 bis 4000 und ein Verhältnis von massegemittelter Molekülmasse zu Molekulargewicht-Zahlenmittel Mw/Mn von 10 bis 25 hat, wobei die massegemittelte Molekülmasse und das Molekulargewicht-Zahlenmittel durch Verwendung eines Chromatogramms, das durch Gel-Permeationschromatographie eines Nicht-Gelanteils des Polyesterharzes erhalten wird, bestimmt wird und wobei das vernetzte Polyesterharz einen nicht in Tetrahydrofuran gelösten Gelanteil von 1 Gew.-% oder weniger hat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bindemittel für Toner, die bei der Blitzfixierung verwendet werden, einen Toner und ein elektrophotographisches Druckverfahren. Genauer betrifft sie einen Toner, der ausgezeichnete Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit während Blitzlichtbestrahlung zeigt und einen geringeren Fixiergeruch hat und ein elektrophotographisches Verfahren unter Verwendung des Toners, der bei der Entwicklung eines elektrostatischen Bilds für eine Elektrophotographie und dergleichen verwendet wird.

Für Elektrophotographie war es üblicherweise bekannt ein System, wie es in US-Patent 2297691 beschrieben ist, zu verwenden, worin ein photoelektrischer Isolator (z.B. eine photoelektrische Trommel) allgemein verwendet wurde, wobei eine einheitliche elektrostatische Ladung, zum Beispiel durch Coronaentladung, auf den photoelektrischen Isolator angewandt wird, ein Lichtbild auf den photoelektrischen Isolator durch verschiedene Hilfen gestrahlt wird, wobei ein elektrostatisches latentes Bild gebildet wird, das latente Bild entwickelt wird und unter Verwendung feiner Teilchen, genannt Toner, sichtbar gemacht wird, und nachdem das Tonerbild, wenn erwünscht, auf Papier oder dergleichen überführt wurde, wird das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial, wie Papier, durch Druckhaltung, Erhitzen, Aussetzen gegenüber Lösungsmitteldampf oder Bestrahlen mit Licht fixiert, um einen Ausdruck zu erhalten.

Der zur Entwicklung des elektrostatischen latenten Bilds verwendete Toner wird üblicherweise durch Dispersion eines Farbmittels, wie Ruß, in einem Bindemittelharz, umfassend ein natürliches oder synthetisches polymeres Material, und abschließendes Granulieren der erhaltenen Dispersion in Teilchen von etwa 5 bis 20 μm Größe, hergestellt. Der Toner kann selbst oder als Gemisch davon mit einem Träger, wie einem Eisenpulver oder Glasperlen, zur Entwicklung eines elektrostatisch latenten Bilds als Toner verwendet werden.

Wenn Eisenpulver oder andere ferromagnetische Pulver als Träger verwendet werden, wird die Entwicklung so durchgeführt, daß der Entwickler, bestehend aus einem Toner und einem Träger, in einer Entwicklungsvorrichtung gemischt und gerührt wird, um den Toner mit einer Reibungsladung zu laden, eine Magnetrolle in der Entwicklungsvorrichtung wird rotiert, um eine magnetische Bürste zu bilden, die magnetische Bürste wird auf das elektostatische latente Bildteil auf dem photoelektrisch sensibilisierten Material durch Rotation der Magnetrolle übertragen und nur der geladene Toner wird wegen der elektrischen Anziehungskraft auf das latente Bild adsorbiert. Nach der Entwicklung wird der Entwickler, der verringerte Tonerdichte hat, durch neuen Toner ergänzt, um die Tonerdichte konstant zu halten und damit er wiederholt verwendet werden kann.

Auf der anderen Seite wird das Tonerpulverbild, das auf der photosensitiven Trommel gebildet wird, auf ein Aufzeichnungsmaterial (z.B. Papier) durch Coronaübertragung oder Rollenübertragung übertragen. Das Tonerpulverbild, das auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wurde, ist auf das Papier im Pulverzustand, das ein Bild bildet, angehaftet, wo das Pulverbild, wenn es zum Beispiel mit einem Finger gerubbelt wird, zerstört wird. Um das Tonerpulverbild auf dem Aufzeichnungsmaterial zu fixieren, muß das Pulverbild geschmolzen werden, um es an das Aufzeichnungsmaterial zu fixieren und es werden dafür verschiedene Verfahren angewendet. Unter diesen Verfahren wird das Blitzfixierungs-Verfahren, als veranschaulichendes Beispiel eines Photofixierungs-Verfahrens, durch einen Lichtblitz aus eines Entladungsröhre, wie einer Xenon-Blitzlampe durchgeführt und ist wie folgt gekennzeichnet:

1) wegen der Nicht-Kontakt-Fixierung wird die Auflösung eines entwickelten Bilds nicht zerstört,
2) die stand-by Zeit nachdem eine Leistungsquelle angeschalten wird, ist nicht nötig und eine Schnellstart kann verwirklicht werden.
3) sogar wenn in der Fixierungsvorrichtung ein Papierstau des Aufnahmepapiers wegen eines Systemfehlers erzeugt wird, wird keine Entzündung erzeugt, und
4) Fixierung ist unabhängig vom Material oder der Dicke des Aufnahmepapiers, wie geklebtes Papier, vorgedrucktes Papier oder Papier verschiedener Dicke, möglich.

Fixierung des Toners auf das Aufnahmepapier durch Blitzfixierung tritt durch das folgende Verfahren auf. Wie vorstehend beschrieben haftet das Tonerbild als Pulver an dem Aufnahmepapier, wenn es auf das Aufnahmepapier übertragen ist und es wird durch Rubbeln, zum Beispiel mit einem Finger, leicht beschädigt. Wenn das Blitzlicht einer Entladungsröhre, wie einer Xenon-Blitzlampe, darauf gestrahlt wird, absorbiert der Toner die Energie des Blitzlichts, seine Temperatur wird erhöht und dadurch wird der Toner erweicht und geschmolzen, um fest an dem Aufnahmepapier zu haften. Am Ende der Blitzbestrahlung sinkt die Temperatur, wobei das Bild sich verfestigt, um ein fixiertes Bild zu bilden, womit die Fixierung ausgeführt ist und das fixierte Bild, das fest an dem Aufnahmepapier anhaftet, wird nicht beschädigt, sogar wenn es, zum Beispiel mit einem Finger, gerubbelt wird.

Bei der Blitzfixierung ist es wichtig, das der Toner geschmolzen wird und fest auf dem Aufnahmepapier anhaftet und deshalb muß der Toner durch Absorption von Energie aus einem Blitzlicht sorgfältig geschmolzen werden. Die gesamte Lichtenergie muß nicht nur die Energie zum Schmelzen des Toners einschließen, sondern auch die thermische Energie, die sich nach außen ausbreitet und nicht zur Erhöhung der Temperatur beiträgt. Wenn die gegebene Gesamtlichtenergie unzureichend ist, kann demgemäß der Toner nicht sorgfältig geschmolzen werden und als ein Ergebnis ist die erhaltene Fixierung nicht befriedigend. Wenn die Lichtenergie durch den Toner absorbiert wird, wird der Toner geschmolzen und seine Viskoelastizität wird abrupt erniedrigt. Die physikalischen Eigenschaften des geschmolzenen Toners, wie die Viskoelastizität und die Oberflächenspannung variieren stark, abhängig vom Material und der Schmelztemperatur des Bindemittelharzes, das den Toner zusammensetzt und wenn die Oberflächenspannung des Toners zur Schmelz- und Fixierungszeit die Viskoelastizität davon überlagert, klumpt der Toner und der Toner, der einheitlich auf dem Bildteil vorhanden war, bewegt sich, wobei ein Bildausfall-Phänomen, genannt ein Loch (Aggregationsloch) auf dem fixierten Bild erzeugt wird, was in einer Verringerung der Bilddichte endet. Ferner, wenn eine überschüssige Menge an Energie bereitgestellt wird, kocht der Toner und der geschmolzene Toner wird durch explosive Expansion des in den Räumen des Tonerpulverbilds vorhandenen Gases abgeblasen und das Gas, das durch die Tonerzersetzung erzeugt wird und welches ein Loch (Explosionsloch) im fixierten Bild erzeugt, erzeugt deshalb eine Verringerung in der Bilddichte.

Demgemäß darf der Toner nicht schwer empfindlich gegen die Erzeugung von Löchern aufgrund Aggregation oder Bewegung des Toners sein und deshalb ist die Verwendung eines Bindemittelharzes mit einer niedrigen Oberflächenspannung und einer hohen Viskoelastizität nötig, so daß die Viskoelastizität des Toners die Oberflächenspannung während Schmelzen überlagert.

Wie aus dem Vorstehenden bekannt, muß, um gute Flexibilität zu haben, im Blitzfixierungssystem die Gesamtmenge an bestrahlter Lichtenergie genügend hoch sein und der verwendete Toner oder das den Toner bildende Bindemittelharz muß physikalische Eigenschaften eines niedrigen Schmelzpunkts und einer niedrigen Schmelzviskoelastizität haben, so daß es rasch die Lichtenergie des Blitzlichts absorbiert und schmilzt, um das Aufzeichnungsmaterial, wie Papier, zu durchdringen. Andererseits, um Löcher zu vermeiden, darf im Blitzfixierungssystem überschüssige Energie nicht angewendet werden, sondern die Energie muß auf den Toner so angewendet werden, daß die Schmelzeigenschaften (z.B. Schmelztemperatur) des Toners gesteuert werden, und daß der verwendete Toner eine genügend hohe Schmelzviskoelastizität haben muß, um Bewegung des Toners, was die Erzeugung von Löchern verursacht, zu verhindern.

Der Toner zur Blitzfixierung darf ebenso keinen schlechten Geruch erzeugen, sogar wenn er auf eine hohe Temperatur während der Blitzfixierung erhöht wird.

Die DE 33 26 357 C2 beschreibt einen Toner für die Elektrophotographie, der zusätzlich zu einem Färbemittel ein Kollophoniumderivat als Bindemittel enthält.

In der gesamten Druckschrift wird lediglich allgemein auf die Verwendung eines Epoxyharzes oder einer polybasischen Säure, wie Trimellithsäure hingewiesen. Die Trimellithsäure wird als Vernetzungsmittel verwendet. Es wurde jedoch gefunden, daß durch eine Erhöhung des Trimellithsäureanteils zwar die Lochbeständigkeit verbessert werden kann, die erforderliche Viskoelastizität jedoch durch diese Maßnahme nicht erhältlich ist.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Toner und ein Bindemittel für den Toner bereitzustellen, die ausgezeichnete Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit bei der Blitzfixierung haben und einen geringen Fixierungsgeruch haben.

Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Tonerbindemittel bereit, umfassend ein vernetztes Polyesterharz, das durch kombinierte Verwendung von 0,1 bis 3 Mol-% Trimellithsäure und 0,1 bis 5 Mol-% eines epi-bis-Typ Epoxidharzes als vernetzende Komponente, erhalten wird, wobei das Polyesterharz ein Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) im Chromatogramm, durch Gel-Permeationschromatographie bestimmt, von 2000 bis 4000 hat, ein Verhältnis (Mw/Mn) der massegemittelten Molekülmasse zum Molekulargewicht-Zahlenmittel von 10 bis 25 und einen nicht im Tetrahydrofuran-Lösungsmittel gelösten Rest (Gelanteil) von 1 Gew.-% oder weniger hat.

Vorzugsweise umfassen die wesentlich beinhalteten Monomere des Bindemittels der Säure-Komponente 80 Mol-% oder mehr einer Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure und 0,1 bis 3 Mol-% einer Trimellithsäure und die Alkohol-Komponente umfaßt 15 bis 70 Mol-% eines aliphatischen Diols mit 5 oder weniger Kohlenstoffatomen und einer Methyl-Seitenkette und 30 bis 85 Mol-% eines veretherten Bisphenol A. Das epi-bis-Typ Epoxidharz, das als vernetzendes Mittel verwendet wird, hat ein Molekulargewicht von 1500 oder weniger.

Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls einen Toner bereit, umfassend das vorstehend beschriebene Toner-Bindemittel als ein wesentlicher Bestandteil und eine elektrophotographische Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Toner verwendet wird, mit nach Entwicklung und Übertragen des elektrostatischen Bilds, Blitzfixierung des Tonerbilds.

Ein erster Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung liegt im Einsetzen eines vernetzten Polyesters, der mit einem spezifischen vernetzbaren Mittel als ein wesentliches Bindemittelharz für den Toner erhalten wird, wobei das Bindemittelharz so gesteuert werden kann, daß es eine spezifische Konfiguration der Molekulargewichtsverteilung haben kann, was größtenteils die Schmelzviskoelastizität des Toners betrifft, und eine gute Durchdringung des Aufzeichnungsmaterials haben kann.

Um einen Toner mit hoher Loch-Beständigkeit und gleichzeitiger hervorragender Fixierbarkeit bereitzustellen, sollte der Toner Schmelzviskoelastizität im Hochtemperaturschmelzzustand und Schmelzviskoelastizität im Niedertemperaturschmelzzustand haben, wie es in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung (kokai) Nr. 4-56869 beschrieben ist.

Die vorliegenden Erfinder haben intensive Forschungen gemacht, sowohl Fixierbarkeit als auch Loch-Beständigkeit auf extrem hohem Niveau zu erreichen und als ein Ergebnis fanden sie, daß die gewünschte Schmelzelastizität etwa 90 bis 130 Poise bei 200°C und etwa 35000 bis 65000 Poise bei 120°C beträgt.

Die gewünschte Fixierbarkeit, die von den vorliegenden Erfindern beabsichtigt wird, bedeutet 95 bis 100% in Bezug auf das Fixierverhältnis, wie es durch den Reparaturklebeband-Abziehtest (Scotch^TM Mending Tape peelingoff test) bestimmt wird, und die gewünschte Loch-Beständigkeit bedeutet 90% oder höher in Bezug auf das Bildbedeckende Verhältnis nach der Blitzfixierung, was später genauer beschrieben wird.

Als eine wirksame Hilfe die Viskoelastizität des Toners zur Blitzfixierung zu verbessern, schlägt die japanische ungeprüfte Patentanmeldung (kokai) Nr. 57-109825 und 5-107805 vor, eine vernetzende Struktur in den Polyester einzuführen, wobei eine Spurenmenge eines multifunktionellen Monomers, wie Trimellithsäure darin eingebaut wird und die japanische ungeprüfte Patentanmeldung (kokai) Nr. 4-56869 schlägt eine Vorrichtung vor, um mehrere Bindemittel, die unterschiedliche Schmelzviskoelastizität besitzen, zu mischen. Jedoch wird, wenn Vernetzen zur Verbesserung der gewünschten Viskoelastizität nur durch Trimellithsäure erhalten wird, das Spitzenmolekulargewicht, im Chromatogramm durch Gel-Permeationschromatographie bestimmt, auf die Seite des Hochmolekulargewichts verschoben, die Menge an Niedermolekulargewicht-Komponente wird verringert und ferner eine überschüssige Menge an Gel-Komponente in vielen Fällen gebildet.

Hier wird Schwierigkeit dadurch verursacht, daß, wenn der Trimellithsäure-Gehalt zu stark erhöht wird, die Loch-Beständigkeit verbessert werden kann, aber die Fixierbarkeit verschlechtert wird, wohingegen wenn die Zugabe der Menge an Trimellithsäure zu stark verringert wird, eine gewünschte Viskoelastizität nicht erhalten werden kann, und die Fixierbarkeit und die Loch-Beständigkeit nicht zur gleichen Zeit erreicht werden können.

Gemäß den Untersuchungen der vorliegenden Erfinder wird, wenn der Trimellithsäure-Gehalt steigt, der Fixiergeruch störend und somit muß der Trimellithsäure-Gehalt 3 Gew.-% oder weniger sein, vorzugsweise 2,0 Gew.-% oder weniger, aber mit einem so niedrigen Trimellithsäure-Gehalt kann eine gewünschte Viskoelastizität nicht erhalten werden.

Ebenso muß, gemäß den Untersuchungen der vorliegenden Erfinder, wenn hohe Niveaus von Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit gleichzeitig durch Mischen von Bindemitteln vorhanden sein sollen, wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung (kokai) Nr. 4-56869 beschrieben, ein Bindemittel mit einer extrem hohen Viskosität und ein Bindemittel mit einer niedrigen Viskosität gemischt werden und die Verträglichkeit zwischen zwei Bindemitteln ist sehr gering, deshalb bilden Bindemittel eine Meer/Inselstruktur im Toner und werden nicht einheitlich miteinander gemischt, was einen unzureichenden Farbton, elektrostatische Ladungseigenschaften und Bruchfestigkeit des Toners ergibt und somit die erhaltenen Ergebnisse nicht befriedigend sind.

Als ein Ergebnis der Untersuchungen fanden die vorliegenden Erfinder, um diese Probleme zu lösen und gleichzeitig Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit auf einem hohen Niveau zu erreichen, daß es wesentlich ist die Molekulargewichtsverteilung des Bindemittels als ein Punkt mit einer großen Wirkung auf die Schmelzviscoelastizität des Bindemittels, und ebenso die Molekülkonfiguration des Bindemittels im Verhältnis zur Permeabilität des Aufzeichnungsmaterials zu optimieren, und sie erfüllten die vorliegende Erfindung.

Zuerst muß hinsichtlich der Optimierung der Molekulargewichtsverteilung, gemäß der Erfindung der vorliegenden Erfinder eine vorbestimmte Menge einer Komponente mit niederem Molekulargewicht vorhanden sein, um gute Fixierbarkeit dem Toner zu verleihen und die benötigte Menge für die Komponente mit niederem Molekulargewicht kann definiert werden durch 4000 oder weniger in Bezug auf das Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn) und 25 oder weniger in Bezug auf das Verhältnis (Mw/Mn) der massegemittelten Molekülmasse (Mw) zum Molekulargewicht-Zahlenmittel (Mn). Um einen solchen Gehalt der Komponente mit niederem Molekulargewicht zu haben und eine gewünschte Viscoelastizität dem Toner zu verleihen, verwendeten die vorliegenden Erfinder als Vernetzungsmittel für den Polyester Trimellithsäure und ein epi-bis-Typ Epoxidharz in Kombination, und erfüllten die vorliegende Erfindung.

Erfindungsgemäß hat die kombinierte Verwendung der vorstehenden Vernetzungsmittel die folgenden Vorteile.

Erstens, unter Verwendung von trifunktionellen oder höher-funktionellen Säuren, wie Trimellithsäure und Pyromellithsäure, oder trifunktionellen oder höher-funktionellen Alkoholen, wie Glycerin, Trimethylolpropan und Pentaerythrit, welche üblicherweise als Vernetzungsmittel in vielen Fällen verwendet werden, ist das Molekulargewicht der zu vernetzenden Komponente gering und die funktionellen Reste als Vernetzungsstellen sind benachbart, deshalb können Polymerketten, die jeweils von den Vernetzungsstellen ausgehen, wegen des Effekts der sterischen Hinderung nicht einheitlich verlängert werden. Ebenso, wenn Isocyanate als Vernetzungsmittel verwendet werden, sind die Polymerketten anfällig gegenüber der gleichen sterischen Hinderung. Demgemäß, wie in 4 gezeigt, nimmt die Molekulargewichtsverteilung solch eine Konfiguration an, daß eine deutliche Peakspitze bei einem spezifischen Molekulargewichts-Wert vorhanden ist, und weil das Molekulargewicht sich gemäß der Menge an zugegebenen Vernetzungsmittel am Peak ändert, und wenn der Peak auf der Hochmolekulargewichtsseite vorhanden ist, kann die Loch-Beständigkeit verbessert werden, aber die Fixierbarkeit ist gering, wohingegen, wenn der Spitzenpeak auf der Miedermolekulargewichtsseite vorhanden ist, bleibt die Loch-Beständigkeit auf einem unbefriedigenden Niveau.

Im Gegensatz dazu liegen, wenn ein epi-bis-Typ Epoxidharz verwendet wird, die Vernetzungspunkte bei den Glycidyl-Resten, die an jedem Ende des Epoxidharzes vorhanden sind, und an den Hydroxyl-Gruppen zwischen den Wiederholungseinheiten, wie Bisphenol A, und deshalb kann die Polymerkette sich einheitlich von jedem Vernetzungspunkt wegen genügender Abstände zwischen den jeweiligen Vernetzungspunkten ausbreiten. Als ein Ergebnis, wie in 3 gezeigt, liegt die Molekulargewicht-Verteilungskonfiguration relativ nahe einem Trapezoid mit einer relativ niedrigen Viskosität bei niedrigen Temperaturen und einer relativ hohen Viskosität bei hohen Temperaturen und somit kann die Loch-Beständigkeit und Fixierbarkeit auf einem extrem hohen Niveau realisiert werden.

Hinsichtlich der Permeabilität des Aufzeichnungsmaterials kann, in vergleichbaren Fällen, wo Polymere mit gleichem Molekulargewicht hergestellt werden und unter Verwendung von Trimellithsäure alleine oder Trimellithsäure und einem epi-bis-Typ Epoxidharz in Kombination, das folgende gesagt werden. Wenn nur durch Trimellithsäure vernetzt wird, wird sofort ein Gel gebildet und die Polymerketten die von den Vernetzungspunkten ausgehen, sind nicht einheitlich und deshalb wird das Molekül selbst sperrig, was eine schlechte Permeabilität gegenüber dem Bindemittel ergibt. Andererseits, wenn durch kombinierte Verwendung von Trimellithsäure mit einem epi-bis-Typ Epoxidharz verknüpft wird, ist das Molekül weniger sperrig und die Molekülketten, die von den Vernetzungspunkten ausgehen, sind nicht empfindlich gegenüber sterischer Hinderung und sind frei und deshalb können die Vernetzungsketten als Weichsegmente agieren, so daß eine hervorragende Schmelzviskoelastizität und Permeabilität gegenüber dem Aufzeichnungsmittel des Tonerbindemittels erreicht werden kann.

Ein stellvertretendes Beispiel für das epi-bis-Typ Epoxidharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist die durch folgende Formel vertretene Verbindung:

Dieses Harz wird durch die Umsetzung von Epichlorhydrin mit Bisphenol A oder Bisphenol F hergestellt und stellvertretende Handelsprodukte davon sind Epicote 828, 1001 und 1004.

Das Molekulargewicht des Epoxyharzes ist vorzugsweise 1500 oder weniger, weil wenn die Vernetzungskette des Harzes zu lang wird und ein gewisses Niveau übersteigt, ergibt sich das Problem der Erniedrigung der Glasübergangstemperatur. Ebenso kann ein Pfropfcopolymer eines epi-bis-Typ Epoxidharzes mit einer anderen Copolymerkomponente oder ein Pfropfcopolymer, das durch Polymerisation einer funktionellen Gruppe des epi-bis-Typ Epoxidharzes mit einer anderen Copolymerkomponente erhalten werden kann, als Vernetzungskette verwendet werden, jedoch gemäß den Ergebnissen der vorliegenden Erfindern wird, wenn ein Blockcopolymer oder ein Pfropfcopolymer des epi-bis-Typ Epoxidharzes als Vernetzungsmittel verwendet wird, die Erniedrigung der Glasübergangstemperatur oder die Verringerung der Fixierbarkeit in vielen Fällen verursacht und es werden keine günstigen Ergebnisse bereitgestellt. Die vorliegenden Erfinder nehmen an, daß dies so ist, weil Block- oder Pfropfcopolymerisierung des vernetzten Moleküls die sterische Freiheit der vernetzten Polymerkette einschränken und es der vernetzten Kette schwierig macht wirksam als Weichsegment zu agieren.

Die zweite Grundlage der vorliegenden Erfindung besteht, nach einem Untersuchungsergebnis zu Kombinationen verschiedener Monomere, die die Skelettstruktur des Polyesters ausmachen, im Finden der Monomerzusammensetzung mit einer hohen Affinität an das Aufzeichnungsmaterial und bevorzugten physikalischen Eigenschaften, wie Schmelzpunkt und Glasübergangspunkt, des Toners.

Gemäß den Untersuchungen der Erfinder wird, um die Affinität an das Aufzeichnungsmaterial (insbesondere Papier) zu steigern, bevorzugt, eine große Menge an Weichsegment-Komponenten einzugliedern oder ein Monomer mit einer großen Anzahl an verzweigten Ketten einzugliedern, jedoch bringt die Eingliederung einer solchen Komponente Erniedrigung in der Glasübergangstemperatur des Toners und es ergibt sich das Problem der Lagerstabilität des Toners. Diese gegensätzlichen Behauptungen werden durch die Befunde überwunden, daß eine Monomerzusammensetzung eine hervorragende Affinität (Permeabilität) an das Aufzeichnungsmaterial und hervorragende Fixierbarkeit haben kann, während eine Glasübergangstemperatur von 65°C oder höher behalten wird. Die Zusammensetzung umfaßt 80 Mol-% oder mehr einer Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure in der Säure-Komponente und in der Alkohol-Komponente 15 bis 70 Mol-% eines aliphatischen Diols mit 5 oder mehr Kohlenstoffatomen und einer Methylseitenkette und 30 bis 85 Mol-% an verethertem Bisphenol A.

Die Alkohol-Komponenten können aus verethertem Bisphenol A, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Butandiol und Neopentylglycol ausgewählt werden. Die Säure-Komponenten können aus Terephthalsäure und Isophthalsäure ausgewählt werden.

Das veretherte Bisphenol A, das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wird durch Durchführung der Additionsreaktion von Bisphenol A und einem Alkylenoxid, wie Ethylenoxid oder Propylenoxid, erhalten. Die durchschnittliche Zahl von 2 bis 10 Mol pro Mol addiertem Bisphenol A kann geeigneterweise verwendet werden.

Für aliphatische Diole mit einer Methylseitenkette und 5 oder weniger Kohlenstoffatomen sind 1,2-Propylenglycol, 1,3-Butandiol und Neopentylglycol Beispiele.

Eine kleine Menge (10 Mol-% oder weniger aller Alkohol-Komponenten) der anderen Alkohole kann verwendet werden, neben verethertem Bisphenol A, vorstehend erwähnte aliphatische Diole und epi-bis-Typ Epoxidharze.

Für die vorstehenden Alkohol-Komponenten kann Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, hydriertes Bisphenol A und dergleichen als Beispiel gegeben werden.

Eine kleine Menge (17 Mol-% oder weniger aller Säure-Komponenten) der anderen Säuren kann verwendet werden, neben Terephthalsäure, Isophthalsäure und Trimellithsäure.

Für die vorstehenden Säure-Komponente können Phthalsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bersteinsäure Adipinsäure und dergleichen als Beispiel gegeben werden.

Im Tonerbindemittel wird bevorzugt, daß das Verhältnis der Anzahl der Carboxylgruppen in allen Säure-Komponenten zur Anzahl der Hydroxylgruppen in allen Alkohol-Komponenten innerhalb des Bereichs von 0,8 bis 1,2 liegt.

Die Erfinder ziehen in Betracht, daß die Methylseitenkette die folgenden zwei Wirkungen hat. Erstens ist, wegen der Gegenwart der Seitenkette der Polyester am Kristallisieren gehindert und sogar wenn er ein genügend hohes Molekulargewicht hat eine lange Kette und eine hohe Schmelzviskosität bereitzustellen, ist der Schmelzpunkt davon relativ niedrig und deshalb kann die Fixierbarkeit leicht erzielt werden. Zweitens, wegen der Seitenkette des Moleküls, wird das Verheddern der Moleküle gesteigert, um Schmelzviskosität sicherzustellen und ebenso das Verheddern des Polyesters mit Molekülen des Aufzeichnungsmaterials tritt leicht auf, wobei die Bindungsfähigkeit gesteigert wird.

Der Grund warum die Seitenkette auf eine Methylgruppe begrenzt ist, ist, wenn die Seitenkette ein Kohlenwasserstoff mit 2 oder mehr Kohlenstoffatomen ist, wird der Freiheitsgrad der Seitenkette erhöht, so daß die Glasübergangstemperatur auffallend gesenkt wird.

Ferner, der Grund warum der Gelanteil auf 1,0 Gew.-% oder weniger beschränkt wird, ist, wenn der Gelanteil diesen Bereich überschreitet, kann die Fixierbarkeit auf hohem Niveau nicht erreicht werden.

Das Bindemittelharz zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann durch übliche Verfahren hergestellt werden. Genauer kann es durch Kondensationspolymerisation der Säure-Komponente mit der Alkohol-Komponente bei einer Temperatur von 150 bis 280°C hergestellt werden, und in diesem Fall kann ein Katalysator, wie Di-n-butylzinnoxid zugegeben werden, um die Umsetzung zu beschleunigen oder die Umsetzung kann durch Erhitzen unter Rückfluß eines Lösungsmittels oder unter reduziertem Druck durchgeführt werden. Ferner kann. durch Wechsel der Carboxylgruppe zu einem niederen Ester, wie Methylester, Umesterung durchgeführt werden.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Toner kann durch ein übliches Verfahren hergestellt werden. Genauer werden ein Bindemittelharz, ein Farbstoff und wenn gewünscht Kohlenstoff und ein die elektrostatische Ladung steuerndes Mittel schmelzgeknetet, zum Beispiel in einem Druckkneter, einer Walzenmühle oder einem Extruder, um sie einheitlich zu verteilen, schließlich gemahlen, zum Beispiel in einer Strahlmühle und dann durch ein Trenngerät, wie einen Luftstromsichter, sortiert, wobei der gewünschte Toner erhalten wird. Eine stellvertretende Toner-Zusammensetzung umfaßt Ruß als Pigment oder ein elektrokonduktivitäts-verleihendes Mittel in einer Menge von 3 bis 10%, vorzugsweise von 3 bis 5%, ein die elektrostatische Ladung steuerndes Mittel in einer Menge von 1 bis 5% und ein Gleitmittel in einer Menge von 1% oder weniger, jeweils beruhend auf dem Bindemittel. Demgemäß ist das Bindemittel meistens in einer Menge von etwa 80 bis 95% vorhanden. Die Tonerteilchen sind typischerweise von 5 bis 20μm groß.

Das Bindemittel zur Blitzfixierung und der Toner zur Blitzfixierung, die im vorstehenden besonders beschrieben sind, haben hervorragende Blitzfixierbarkeit und Loch-Beständigkeit und zeigen guten Farbton, elektrostatische Eigenschaften und Lagerstabilität.

Ein elektrophotographisches Verfahren unter Verwendung von Blitzfixierung wird nachstehend unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

In 1A, 1B und 1C wird ein Toner 1 im Pulverzustand auf das Aufzeichnungsmateriel 2 gebunden und durch Bestrahlung durch ein Blitzlicht 3 wird der Oberflächenschichtanteil 4 des Toners geschmolzen und während die Hitzeleitung allmählich fortschreitet, wird der untere Schichtanteil des Toners geschmolzen. Wenn nicht der Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, erlebt der Toner wegen der Oberflächenspannung des Toners Koagulation, wobei ein Loch 5 im fixierten Bild entsteht. Wenn der Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, entsteht kein Loch.

Der Toner der vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel vorzugsweise in einer elektrophotographischen Vorrichtung, wie sie in 2 gezeigt ist, verwendet. Zuerst wird ein Entwickler, umfassend ein Gemisch des Toners der vorliegenden Erfindung und ein magnetisches Pulver, wie Eisenpulver, verwendet. Der Entwickler 11 wird gemischt und durch Rührschrauben 12 gerührt, um den Toner mit Reibungselektrizität aufzuladen. Der mit Reibungselektrizität aufgeladene Toner wird durch eine Entwicklungswalze 13 auf eine photosensitive Trommel 14 transportiert und der geladene Toner haftet an die photosensitive Trommel gemäß dem elektrostatischen Bildmuster auf der photosensitiven Trommel 14 an, wobei ein sichtbares Bild bereitgestellt wird. Das Tonerbild auf der Tremmel wird auf ein Aufzeichnungsmaterial 15, zum Beispiel Papier, übertragen und durch ein Blitzlicht 17 erhitzt und geschmolzen, so daß der Toner in das Papier eindringt, wobei ein fixiertes Bild 18 bereitgestellt wird. In 2 steht die Nummer 16 für eine Übergangsposition, 19 für ein Vorelektrifizierungsteil und 20 für ein Bestrahlungsteil.

Das vorstehend beschriebene Druckverfahren ist hervorragend, weil es die nachstehend beschriebenen Eigenschaften besitzt. Erstens, verwendet das Fixierverfahren die Blitzfixierung und deshalb werden die folgenden Vorteile bereitgestellt:

1) wegen nicht-Kontakt Fixierung wird die Auflösung eines entwickelten Bilds nicht zerstört,
2) die stand-by Zeit nachdem eine Energiequelle angeschalten ist, ist nicht nötig und ein Schnellstart kann realisiert werden,
3) sogar wenn das Aufnahmepapier in der Fixiervorrichtung wegen eines Systemfehlers gedrückt wird, wird kein Entzünden verursacht, und
4) Drucken ist unabhängig vom Material oder der Dicke des Aufnahmepapiers, wie beklebtes Papier, vorgedrucktes Papier oder Papier verschiedener Dicke, möglich.

Ferner können, wenn er Toner der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hervorragende Blitzfixierbarkeit und außerordentliche Loch-Beständigkeit erreicht werden, und somit kann ein fixiertes Bild von hoher Qualität erhalten werden.

Die Werte verschiedener physikalischer Eigenschaften, die in der vorliegenden Erfindung bekannt gemacht werden und welche diese in Beispielen einschließen, werden gemäß nachstehend beschriebenen Meßverfahren bestimmt.

[Schmelzpunkt (Erweichungspunkt)]

Ein Temperaturfließtest wurde unter Verwendung eines Shimadzu Flow Testers (CFT-500) unter folgenden Meßbedingungen durchgeführt und die Temperatur, bei der der Tauchkolben 4 mm absank wurde als Schmelzpunkt bestimmt.

Matrize	1,0 mm ϕ × 1,0 mm
Temperaturanstiegsgeschwindigkeit	6°C/min
Probe	1,0 g Pellets
Ladung	20 kg/cm²
Vorheiztemp.	60°C
Vorheizzeit	300 sek.

[Glasübergangstemperatur]

Die endotherme Kurve des Temperaturanstiegs wurde unter Verwendung eines Kolorimeters mit Differentialabtastung (DSC-3100) unter folgenden Bedingungen gemessen und der Wendepunkt wurde durch Extrapolieren bestimmt.

Temperaturanstiegsgeschwindigkeit	20°C/min
Probe	4 mg (Kräuselmatrize)

[Viskoelastizität]

Ein konstanter Temperaturfließtest wurde unter Verwendung eines Shimadzu Flow Testers (CFT-500) unter folgenden Meßbedingungen durchgeführt und die Viskoelastizität aus dem Fließwert bestimmt. Hochtemperaturmessung

Matrize	0,5 mm ϕ × 10,0 mm
Meßtemp.	200°C
Probe	1,0 g Pellets
Ladung	10 kg/cm²

Niedertemperaturmessung

Matrize	1,0 mm ϕ × 1,0 mm
Meßtemp.	120°C
Probe	1,0 g Pellets
Ladung	20 kg/cm²

[Molekulargewicht und Molekulargewichtverteilung]

Das Chromatogramm, bestimmt durch einen Gel-Permeationschromatographen HLC-8020) wurde in Bezug auf eine Kalibrierungskurve einer monodispergierten Polystyrol-Standardprobe berechnet.

Säule	TSK Gel G2000HLX, G3000HLX, G4000HLX
Lösungsmittel	Tetrahydrofuran
Säulentemperatur	40°C
Fließgeschwindigkeit	1,0 ml/min

[Gelanteil]

Ein Polyesterharz ohne Vernetzungskomponente als Monomer wurde als Vergleich verwendet. Die Vergleichsprobe wurde in einem Tetrahydrofuran-Lösungsmittel gelöst, um eine 0,3%ige Lösung davon herzustellen, und die Peakfläche wurde durch Gel-Permeationschromatographie bestimmt. Getrennt davon wurde eine Testprobe ebenso auf eine 0,3%ige Tetrahydrofuran-Lösung zur Bestimmung des Molekulargewichts eingestellt und die entstandene Lösung wurde durch einen Filter mit einer Porengröße von 0,45 μm gefiltert, um den Gelgehalt zu entfernen. Danach wurde die Peakfläche durch Gel-Permeationchromatographie bestimmt. Die Peakflächen dieser zwei Lösungen wurden verglichen und berechnet.

Erfindungsgemäß kann gleichzeitig gute Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit während Blitzfixierung erreicht werden und sowohl Toner als auch Bindemittel haben geringen Fixiergeruch.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1A bis 1C zeigen die Erzeugung von Löchern bei der Blitzfixierung

2 zeigt eine Vorrichtung zur Blitzfixierung

3 ist ein Graph, der das Molekulargewicht des Bindemittels, bestehend aus Trimellithsäure und einem epi-bis-Typ Epoxidharz nach Beispiel 1, zeigt.

4 ist ein Graph, der die Molekulargewichtsverteilung der Bindmittels, das nur aus Trimellithsäure besteht und nach Beispiel 8 hergestellt wird, zeigt.

5 ist ein Graph, der die Molekulargewichtsverteilung des Bindmittels, bestehend nur aus einem epi-bis-Typ Epoxidharz und nach Beispiel 13 hergestellt, zeigt.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend genauer unter Hinweis auf die Beispiele beschrieben, aber die vorliegende Erfindung soll darauf nicht beschränkt sein.
(Beispiel 1)
632 g (1,8 mol) Polyoxypropylen-(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 490 g (1,5 mol) Polyoxyethylen-(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 221 g (2,46 mol) 1,3-Butandiol, 108 g (0,12 mol) Epicote 1001^®, 598 g (3,6 mol) Terephthalsäure, 299 g (1,8 mol) Isophthalsäure, 23,0 g (0,12 mol) Trimellithsäureanhydrid und 2,3 g Di-n-butylzinnoxid wurden in einen vier-halsigen 3-Liter Kolben aus Glas gegeben und nach Beschicken des Kolbens, der mit einem Termometer, einem Rührer, einem Rückflußkühler und einer Stickstoffzuleitung ausgestattet ist, wurden die Inhaltsstoffe unter einem Stickstoffstrom bei 220°C unter Rühren in einem elektrothermischen Mantel umgesetzt. Als die Temperatur den Erweichungspunkt, nämlich 118°C erreichte, war die Umsetzung beendet. Das entstandene Polyesterharz war ein hellgelber, durchsichtiger Feststoff mit den in Tabelle 2 gezeigten physikalischen Eigenschaften.
92 Gewichtsteile des vorstehend als Bindemittelharz erhaltenen Polyesters, 5 Gewichtsteile Ruß (Black Pearls ^®L) als Färbemittel und 3 Gewichtsteile Anilinschwarz (Bontron ^®N-04) als ein Steuermittel für elektrostatische Ladung, wurden gemischt und in einem Druckkneter bei 130°C 30 Minuten schmelzgeknetet, wobei ein Toner-Klumpen erhalten wurde. Nach Abkühlen wurde der Toner-Klumpen schließlich unter Verwendung einer Lawtoplex-Mühle und einer Strahlmühle (PJM Grinder) gemahlen und das gebrochene Gut wurde durch einen Luftstromsichter getrennt, wobei ein positiv aufladbarer Toner mit einer Teilchengröße von 5 bis 20 μm erhalten wurde. Die Herstellungsfähigkeit des Toners war gut.
Dann wurde ein Entwickler, bestehend aus 5 Gewichtsteilen Toner und 95 Gewichtsteilen eines ungleichmäßig geformeten Eisenpulvers TSSV100/200 als Träger hergestellt.
Um die Blitzfixierbarkeit des Toners zu bewerten, wurde ein 1 Inch × 1 Inch festes Bild unter Verwendung eines Laserdruckers (F-6715E) mit einem Blitzfixiersystem gedruckt und ein Klebeband-Abziehtest wurde daran durchgeführt. Die Fixiervorrichtungs-Bedingungen waren so, daß ein 160μF Kondensor verwendet wurde und die Ladespannung von 2,050 V auf das Blitzlicht angewandt wurde. Die Menge an Tonerschicht des festen Bilds auf dem Aufzeichnungsmaterial war etwa 9 mg/cm₂. Der Klebeband-Abziehtest wurde so durchgeführt, daß ein druckempfindliches Klebeband (Scotch^TM Mending Tape) leicht an den festen Bildteil angehaftet wurde, ein eiserner zylindrischer Block mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Dicke von 20 mm mit konstanter Geschwindigkeit unter Kontakt mit den Aufzeichnungsmittel auf dem Klebeband gerollt wurde und dann das Klebeband von Aufzeichnungsmittel abgezogen wurde. Als Index für die Fixierbarkeit wurde die Vortrefflichkeit der Fixierbarkeit basierend auf dem Verhältnis (Prozent) der optischen Bilddichte (OD) nach und vor dem Abziehen des Bands bestimmt. Wenn das Verhältnis 95% oder mehr ist, wurde die Fixierbarkeit mit gut bewertet. Das Ergebnis der vorstehenden Auswertung der Fixierbarkeit war 96%, wie in Tabelle 3 gezeigt, und gut.
Die optische Bilddichte wurde dann unter Verwendung eines PCM Meter gemessen. Das Ergebnis war 1,35 an OD, wie in Tabelle 3 gezeigt und gut.
Die gebildete Lochmenge im fixierten Bild wurde als das Verhältnis (Bedeckungsverhältnis) der Fläche bestimmt, wo der Toner an die Gesamtfläche in einem Microphotographen des fixierten Bilds angehaftet war, was durch ein Bild-Prüfgerät (Ruzex 2000) analysiert wurde und die Loch-Beständigkeit in diesem Beispiel wurde mit gut bewertet und stellte ein Bedeckungsverhältnis von 95%, wie in Tabelle 3 gezeigt, bereit.
Die Hitzestabilität des Toners wurde durch das Gewicht des Toners nach der Entfernung des Toners mit einem Größe 200 Sieb (75μm) oder weniger aus dem Toner, der aus einer Polyesterflasche herausgenommen wurde, wo 20 g Toner geladen wurden und der Umgebung bei 60°C und 30% RH 12 Stunden ausgesetzt waren, bestimmt. Wenn das übrige Tonergewicht 10 Gew.-% oder weniger war, wurde die Hitzestabilität mit gut bewertet.
In diesem Beispiel, war die übrige Tonermenge auf dem Sieb 5 Gew.-% und die Hitzestabilität war befriedigend.
Der Fixiergeruch wurde auf sensorische Weise durch den Geruch, der während eines kontinuierlichen Drucktests für 10 Minuten erzeugt wurde, bestimmt. Wenn 90% oder mehr der Teilnehmer bestimmten, daß der Geruch weniger riechend war, wurde der Fixiergeruch mit gut bewertet. In diesem Beispiel fanden alle Teilnehmer, daß es kein Problem mit dem Geruch gab.
Aus dem Vorstehenden wird verstanden, daß der Toner und das Tonerbindemittel in Beispiel 1 Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit von extrem hohem Niveau hatte und ebenso, daß es sehr befriedigend in den physikalischen Eigenschaften, wie der Haltbarkeit war.
(Beispiel 2)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, hatte der entstandene Toner Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit auf extrem hohem Niveau, so daß die Fixierbarkeit gemäß dem Klebeband-Abreißtest 100% war und das Bedeckungsverhältnis 93% war und die physikalischen Eigenschaften des Toners, wie die Lagerstabilität sehr befriedigend waren.
(Beispiel 3)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, hatte der entstandene Toner Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit auf extrem hohem Niveau, so daß die Fixierbarkeit gemäß dem Klebeband-Abreißtest 95% war und das Bedeckungsverhältnis 92% war und die physikalischen Eigenschaften des Toners, wie die Lagerstabilität sehr befriedigend waren.
(Beispiel 4)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, hatte der entstandene Toner Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit auf extrem hohem Niveau, so daß die Fixierbarkeit gemäß dem Klebeband-Abreißtest 100% war und das Bedeckungsverhältnis 88% war und die physikalischen Eigenschaften des Toners, wie die Lagerstabilität sehr befriedigend waren.
(Beispiel 5)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, hatte der entstandene Toner Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit auf extrem hohem Niveau, so daß die Fixierbarkeit gemäß dem Klebeband-Abreißtest 90% war und das Bedeckungsverhältnis 95% war und die physikalischen Eigenschaften des Toners, wie die Lagerstabilität sehr befriedigend waren.
(Beispiel 6)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, hatte der entstandene Toner Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit gleichzeitig auf extrem hohem Niveau, so daß die Fixierbarkeit gemäß dem Klebeband-Abreißtest 98% war und das Bedeckungsverhältnis 95% war, aber die Glasübergangstemperatur des Toners mit 55°C niedrig war und als ein Ergebnis der Toner nicht bei hohen Temperaturen gelagert werden konnte und somit das Toner-Verhalten leicht unbefriedigend in Bezug auf die Lagerstabilität war, obwohl dies bei normaler Verwendung keine Probleme bereitete.
(Beispiel 7)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl das Bedeckungsverhältnis 92% war, war die Fixierbarkeit im Verhalten mit 82% leicht unbefriedigend. Ebenso war die Mahlausbeute bei der Tonerherstellung etwas niedrig. Die Erfinder nehmen an, daß dieses Phänomen von der Verwendung einer Monomerkomponente ohne Methylseitenkette herrührt, wobei die Kristallisierbarkeit des Bindemittels erhöht wurde und weil das Molekulargewicht genügend hoch erhöht wurde, um die nötige Schmelzviskosität bereitzustellen, um Loch-Beständigkeit aufrechtzuerhalten, stieg die Schmelztemperatur auf 130°C, deshalb schmolz der Toner ungenügend während der Blitzlicht-Bestrahlung auf der Oberfläche, wo der untere Teil des Tonerpulverbilds mit dem Aufzeichnungsmaterial in Verbindung war.
(Beispiel 8)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl die Fixierbarkeit bei einem hohen Niveau von 95% war, blieb das Bedeckungsverhältnis bei etwa 50% wegen der Bildung von Löchern und deshalb konnte die optische Druckdichte nur auf 1,10 erhöht werden, was bei der Darstellung befriedigenden Verhaltens fehlschlug. Die Erfinder nehmen an, daß dieses Ergebnis so war, weil die Vernetzung des Bindemittels ungenügend fortschritt, die Schmelzviskosität bei 200°C mit 65 Poise gering war und die Schmelzviskosität des Toners zur Zeit des Schmelzens für das Fixieren des Toners ungenügend war, was die Erzeugung von Löchern ergab.
(Beispiel 9)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl die Fixierbarkeit und die Loch-Beständigkeit gut ausgeglichen waren, so daß die Fixierbarkeit 80% war und das Bedeckungsverhältnis 70% war, waren sie niedrig und weit entfernt von einem befriedigenden Niveau. Ebenso kam das Problem der Erzeugung eines reizenden Fixiergeruchs auf.
(Beispiel 10)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl das Bedeckungsverhältnis von 90 bis 95% war, war die Fixierbarkeit mit 60% oder weniger schwach und ebenso war der Fixiergeruch verglichen mit Beispiel 9 gesteigert. Die Erfinder nehmen an, daß dieses Ergebnis so war, weil die Vernetzung des Bindemittelharzes außergewöhnlich schnell fortschritt, wobei die Schmelzviskosität bei 120°C auf 98000 Poise anstieg und als Ergebnis davon der Toner nicht genügend in die Aufzeichnungsmaterialoberfläche eindrang. In den Beispielen 8 bis 10 wurde, weil das Mischverhältnis von Trimellithsäureanhydrid anstieg, der Geruch merklich intensiver und darausfolgend wurde bestätigt, daß die Menge an Trimellithsäureanhydrid auf 3 Mol% oder weniger zu halten in Bezug auf Verringerung des Fixiergeruchs wichtig war.
(Beispiel 11)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl das Bedeckungsverhältnis 90 bis 95% war, lag die Fixierbarkeit auf einem unbefriedigenden Niveau von 80%. Ferner war der Fixiergeruch merklich erhöht verglichen mit Beispiel 9 und somit war das Verhalten des Toners ungenügend.
(Beispiel 12)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einer Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl die Fixierbarkeit auf einem hohen Niveau bei 95% lag, blieb das Bedeckungsverhältnis mit etwa 30% niedrig und darausfolgend war das Verhalten des Toners nicht befriedigend. Die vorliegenden Erfinder nehmen an, daß dieses Ergebnis so war, weil die Schmelzviskosität wie bei Toner in Beispiel 8 bei 200°C mit 70 Poise gering war und demgemäß die Schmelzviskosität des Toners im Vergleich mit der Cohäsion des Toners ungenügend war, was die Erzeugung von Löchern ergab.
(Beispiel 13)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, hatte der entstandene Toner Fixierbarkeit und Loch-Beständigkeit gleichzeitig auf extrem hohem Niveau, so daß die Fixierbarkeit gemäß dem Klebeband-Abreißtest 92% war und das Bedeckungsverhältnis 92% war, die Glasübergangstemperatur des Toners mit 52°C niedrig war und als ein Ergebnis davon der Toner in Bezug auf die Lagerstabilität unbrauchbares Verhalten zeigte.
(Beispiel 14)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl das Bedeckungsverhältnis auf einem vernünftigen Niveau von 85 bis 95% lag, war die Fixierbarkeit mit 45% extrem niedrig und das Verhalten als Toner war nicht befriedigend. Die Erfinder nehmen an das dieses Phänomen durch die Abwesenheit eines Weichsegments mit einer Methylseitenkette in der Molekularstruktur und ebenso durch das hohe Molekulargewicht erreicht wurde.
(Beispiel 15)
Ein Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Monomergemisches von Tabelle 1 hergestellt und das erhaltene Polyesterharz hatte physikalische Eigenschaften wie in Tabelle 2. Das Polyesterharz wurde auf die gleiche Art wie in Beispiel 1 in einen Toner formuliert und dann der gleichen Beurteilung wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Wie aus Tabelle 3 zu sehen, obwohl die Fixierbarkeit und die Loch-Beständigkeit gut ausgeglichen waren, so daß die Fixierbarkeit 82% war und das Bedeckungsverhältnis 74% war, waren sie zu gering um befriedigend zu sein. Die Erfinder nehmen an, daß dies der Verwendung eines Monomers mit einer langen Seitenkette zuzuschreiben sei, jedoch die Glasübergangstemperstur war niedrig für ein Bindemittel mit einem hohen Molekulargewicht und als Ergebnis war die Lagerfähigkeit schlecht. Ebenso erzeugte das Bindemittel einen reizenden Fixiergeruch.
Wie im vorstehenden beschrieben können Toner mit einem der Bindemittel von Beispielen 1 bis 7, die die konstituierenden Faktoren von Anspruch 1 erfüllen, gleichzeitig ein bevorzugtes Verhalten in Bezug auf Loch-Beständigkeit (Bedeckungsverhältnis) und Fixierbarkeit zeigen. Ferner haben die Toner mit einem der Bindemittel von Beispielen 1 bis 5, die die konstituierenden Faktoren von Anspruch 1 erfüllen, sowohl Loch-Beständigkeit (Bedeckungsverhältnis) und Fixierbarkeit auf einem hohen Niveau und ebenso zeigen sie hervorragendes Verhalten in Bezug auf Lagerstabilität, Fixiergeruch und Mahlausbeute bei der Herstellung.
3, 4 und 5 zeigen jeweils die Molekulargewichtsverteilung des Tonerbindemittel, das jeweils in Beispiel 1, Beispiel 8 oder Beispiel 13 hergestellt wurde. In Beispiel 1 werden Trimellithsäure und ein epi-bis-Typ Epoxidharz in Kombination als Vernetzungsmittel verwendet, in Beispiel 8 wird nur Trimellithsäure als Vernetzungsmittel verwendet und in Beispiel 13 wird nur ein epi-bis-Typ Epoxidharz als Vernetzungsmittel verwendet. Es kann aus diesen Figuren ersehen werden, daß unter Verwendung von Trimellithsäure und eines epi-bis-Typ Epoxidharzes in Kombination als Vernetzungsmittel die Molekulargewichtsverteilung frei gesteuert werden kann.

Claims

Tonerbindemittel mit einem vernetzten Polyesterharz, das durch die kombinierte Verwendung von Trimellithsäure in einer Menge von 0,1 bis 3 Mol-% aller Säurekomponenten und einem epi-bis-Typ Epoxidharz in einer Menge von 0,1 bis 5 Mol-% aller Alkohol-Komponenten als vernetzende Komponente gebildet wird, wobei das vernetzte Polyesterharz ein Molekulargewicht-Zahlenmittel Mn von 2000 bis 4000 und ein Verhältnis von massegemittelter Molekülmasse zu Molekulargewicht-Zahlenmittel Mw/Mn von 10 bis 25 hat, wobei die massegemittelte Molekülmasse und das Molekulargewicht-Zahlenmittel durch Verwendung eines Chromatogramms, das durch Gel-Permeationschromatographie eines Nicht-Gelanteils des Polyesterharzes erhalten wird, bestimmt wird und wobei das vernetzte Polyesterharz einen nicht in Tetrahydrofuran gelösten Gelanteil von 1 Gew.-% oder weniger hat.
Tonerbindemittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tonerbindemittel unter Verwendung von Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure, als wesentliche Monomere, in einer Menge von 80 Mol-% oder mehr aller Säurekomponenten, von Trimellithsäure in einer Menge von 0,1 bis 3 Mol-% aller Säurekomponenten, eines aliphatischen Diols mit einer Methylseitenkette und 5 oder weniger Kohlenstoffatomen in einer Menge von 15 bis 70 Mol-% aller Alkohol-Komponenten, und eines veretherten Bisphenol A in einer Menge von 30 bis 85 Mol-% aller Alkohol-Komponenten; und des epi-bis-Typ-Epoxidharzes in einer Menge von 0,1 bis 5 Mol-% aller Alkohol-Komponenten, gebildet wird.
Tonerbindemittel gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das epi-bis-Typ Epoxidharz ein Molekulargewicht von 1500 oder weniger hat.
Tonerbindemittel gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkohol-Komponenten aus verethertem Bisphenol A, 1,2-Propylenglycol, 1,3 Butadiol und Neopentylglycol ausgewählt werden.
Tonerbindemittel gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Anzahl der Carboxylgruppen in allen Säure-Komponenten zu der Anzahl der Hydroxylgruppen in allen Alkohol-Komponenten innerhalb des Bereichs zwischen 0,8 bis 1,2 liegt.
Toner zur Blitzfixierung, der als wesentliche Komponente das in den Ansprüchen 1 bis 5 beschriebene Bindemittel umfaßt.
Elektrophotographisches Verfahren, umfassend die Entwicklung eines elektrostatischen Bilds unter Verwendung des in Anspruch 6 beschriebenen Toners und nach Überführung Blitzfixierung des Tonerbilds.