DE60124462T2 - Elektrophotographischer trockentoner und herstellungsverfahren - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Trockentoner für die Elektrofotografie wie auch dessen Herstellungsverfahren.
  • Ein Trockentoner wird üblicher Weise durch das Dispergieren verschiedener Mittel wie Trenn-, Färbe- und Ladungskontrollmittel in einem Harzbinder, das Mahlen der resultierenden Dispersion auf Tonergröße durch fein mahlende Mittel und das Klassifizieren der Pulver in Tonerpartikel hergestellt. Abhängig von dem verwendeten Entwicklungssystem wird der trockene Toner in einen Einkomponententoner und einen Zweikomponententoner, der Tonerpartikel und Trägerpartikel umfasst, eingeteilt. Ein verbundartiger Toner ist auch bekannt, bei dem der Toner außen mit einer Harzpartikelschicht zum Zwecke der Verbesserung der Wärmewiderstandsfähigkeit, etc. beschichtet ist.
  • In den letzten Jahren wurden schnellere Betriebsgeschwindigkeiten und eine Fixierung bei niedrigerer Temperatur als je zuvor zur Elektrofotografie vorausgesetzt. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, gibt es integrierte ölfreie Fixierungstonerpartikel vom Dispersionstyp, bei denen Partikel eines Trennmittels in einem Harzbinder dispergiert sind. Jedoch ist es notwendig, einen Offset wie ein Abscheiden von Partikeln auf einer Fixierrolle wegen einer Verringerung in der inneren Kohäsionskraft beim Schmelzen des Bindemittels zu verhindern. Es gibt derzeit immer noch keine andere Wahl, als den Gehalt an Trennmittel zu erhöhen. Jedoch führt der Einbau von mehr Trennmittel als notwendig ist zu einem Abfall der Durchsichtigkeit des Farbtoners.
  • Zum Beispiel offenbart JP B 08-12451 ein Herstellungsverfahren für eine Tonerzusammensetzung und Beispiel 1 zeigt eine Tonerzusammensetzung, die aus 70 Gew.-% Harzbinder, der ein Styrol-Butadienharz ist, 20 Gew.-% Wachs und 10 Gew.-% Pigment besteht. Bezug nehmend auf die Form der Tonerpartikel zeigt die Veröffentlichung einen Tonerpartikel, der eine kontinuierliche Hüllschicht umfasst, die mit einer wachsartigen Substanz durch Hitzebehandlung verkapselt ist und weniger anfällig dafür ist, Staub durch Abrieb zu produzieren. Jedoch wird erwartet, dass die verkapselnde wachsartige Substanz, die in einer Menge von 28 Gew.-% pro 100 Gewichtsanteile des Harzbinders enthalten ist, bewirkt, dass verarbeitende Bauteile wie fotoempfindliche Materialien und Entwickler durch Filmbildung verunreinigt werden. Viel Wachs führt zudem zu einem Transparenzproblem.
  • JP B 06-77161 offenbart Tonerpartikel mit einheitlichen Oberflächen durch das „Abrunden" gemahlener und klassifizierter Kernpartikel mittels einer Hitzebehandlung, einer Strahlmühle, einer Einschlagmühle oder Ähnlichem und dann das einheitliche Fixieren der Hüllpartikel auf die Kernpartikel mittels mechanischem Aufprall, und zeigt ein Verfahren unter Verwendung einer Aufprallmühle als Ausführungsbeispiel. In diesem Beispiel werden die Hüllpartikel in die Tonerpartikel geschleudert oder anderweitig einfach an den Tonerpartikeln, die die Kernpartikel sind, mit einer wachsartigen Substanz oder etwas Ähnlichem darin dispergiert, fixiert. Dementsprechend sind die Hüllpartikel für das Abfallen anfällig, was verschiedene Probleme wie das Verstreuen in Kopiermaschinen, eine Verunreinigung, eine Bildunschärfe, etc. bewirkt.
  • JP B 08-12453 offenbart einen Toner, bei dem Mikropartikel auf der Oberfläche eines aus Suspension polymerisierten Kernpartikels in Wasser unter Verwendung eines wasserlöslichen Polymerisationsstarters abgeschieden werden, und zeigt, dass es durch die Verwendung von Mikropartikeln mit einer spezifischen Glasübergangstemperatur oder einem Erweichungspunkt und durch die Zugabe eines Freisetzungsmittels zu den Kernpartikeln, insbesondere zu Mikropartikeln, möglich ist, Toner bereit zu stellen, die exzellent in ihrer Wärmewiderstandsfähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Offset und zur optischen Übertragung sowie für Farbtoner gut geeignet sind. Nur durch die Verwendung der Mikropartikel in Kombination mit dem Freisetzungsmittel bleiben jedoch die Partikel des Freisetzungsmittels teilweise an der Oberfläche der Tonerpartikel, was eine Filmbildung auf dem fotoempfindlichen Material und eine Kontaminierung der Bauteile in einem Entwickler auslöst. Somit bleiben die Probleme wie fehlerhafte Bilder und ein früher Ersatz von Bauteilen immer noch ungelöst.
  • JP A 11-044969 offenbart einen elektrofotografischen Toner, der durch das Herstellungsverfahren hergestellt wird, das die Prozessstufe der Herstellung einer Komponente in der Ölphase durch das Auflösen oder Dispergieren wenigstens eines Harzbinders, eines Färbemittels und eines Trennmittels in einem organischen Lösungsmittel, das Auflösen des Harzbinders sowie eine Prozessstufe des Dispergierens der Komponente in der Ölphase in einem auf Wasser basierenden Medium umfasst, um dieses zu granulieren, wobei der Harzbinder ein nicht-lineares Harz enthält und das Trennmittel die Wärmeabsorptionsanfangstemperatur von 40°C oder höher bei Messung mit einem DSC (differentiell abtastendem Kalorimeter) und einen Schmelzpunkt von 120°C oder darunter aufweist.
  • Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrofotografischen Trockentoner, der die Verunreinigung von Verarbeitungsbauteilen wie fotoempfindlichen Materialien und Entwicklern durch Filmbildung verhindert, und in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit gegen Offset bei der Fixierung sowie der Robustheit und Durchlässigkeit in Kombination mit einer reduzierten Menge an freien feinen Pulvern verbessert ist und sich so insbesondere für einen Farbtoner anbietet, und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereit zu stellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trockentoner für die Elektrofotografie bereit gestellt, umfassend
    gefärbte Harzpartikel, welche durch Schmelzkneten und Mahlen eines Harzbinders, eines Trennmittels und eines Färbemittels erhalten werden, in denen Trennmittelpartikel in dem Harzbinder dispergiert sind, worin:
    besagte gefärbte Harzpartikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 μm bis 10 μm und eine Rundheit von 0,93 bis 0,99 haben, und
    die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als jener Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel, und die Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Partikels dispergiert sind, einen Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 0,3 μm haben.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Trockentoner für die Elektrofotografie bereit gestellt, umfassend
    gefärbte Harzpartikel, welche durch Schmelzkneten und Mahlen eines Harzbinders, eines Trennmittels und eines Färbemittels erhalten werden, in denen Trennmittelpartikel in dem Harzbinder dispergiert sind, und verkapselnde Harzpartikel, welche mit der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels fest verbunden sind, wobei in dem Harzbinder Trennmittelpartikel dispergiert sind, um eine Harzbeschichtung darauf zu bilden, worin:
    besagte gefärbte Harzpartikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 μm bis 10 μm und eine Rundheit von 0,93 bis 0,99 haben, und die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als jener Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel, und die Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Partikels dispergiert sind, einen Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 0,3 μm haben und die Harzbeschichtung eine Dicke von 0,05 μm bis 1 μm hat.
  • Das Verfahren zur Herstellung des ersten trockenen Toners für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte der Zugabe von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen eines mit einem Harzbinder nicht kompatiblen Trennmittels zu 100 Gew.-Teilen des Harzbinders und des Dispergierens des Trennmittels darin zusammen mit einem Färbemittel, welches dazu gegeben wird, dann des Mahlens der resultierenden Dispersion durch fein mahlende Mittel zu gefärbten Harzpartikeln und schließlich des Behandelns der gefärbten Harzpartikel in einem Heißluftstrom zwecks ihrer erneuten Dispersion, damit die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel.
  • Das Verfahren zur Herstellung des zweiten trockenen Toners für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte der Zugabe von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen eines mit einem Harzbinder nicht kompatiblen Trennmittels zu 100 Gew.-Teilen des Harzbinders und des Dispergierens des Trennmittels darin zusammen mit einem Färbemittel, welches dazu gegeben wird, dann des Mahlens der resultierenden Dispersion durch fein mahlende Mittel zu gefärbten Harzpartikeln, dann des einheitlichen Fixierens von verkapselnden Harzpartikeln an die Oberfläche der gefärbten Harzpartikel durch mechanische Einwirkung oder eine trockene mechanochemische Methode und anschließend des Behandelns der gefärbten Harzpartikel in einem Heißluftstrom, damit die verkapselnden Harzpartikel sich mit der Oberfläche der gefärbten Harzpartikel verbinden und die Trennmittelpartikel erneut dispergiert werden, damit die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel.
  • Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Die Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung und deren Herstellungsverfahren stellen sicher, dass man einen Toner bereit stellen kann, der eine Verunreinigung durch Filmbildung der Prozessbauteile wie der fotoempfindlichen Materialien und Entwickler verhindert und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Offset, eine Robustheit und eine Transparenz beim Fixieren aufweist.
  • KURZE ERKLÄRUNG DER ZEICHNUNG
  • Die einzelne Zeichnung ist eine Fotografie, die die Partikelstruktur des Trockentoners für die Elektrofotografie als Schnittdarstellung zeigt, der in Beispiel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
  • BESTER WEG ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Bei den Trockentonern für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der gefärbte Harzpartikel einen Harzbinder, ein Trennmittel und ein Färbemittel und optional ein Ladungskontrollmittel, etc. Für den Harzbinder ist es möglich, Bindemittelmaterialien zu verwenden, die bisher für Toner bekannt sind und in der Lage sind, Toner zu fixieren. Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, umfassen die Harzbinder, die hierin verwendet werden, Styrolharze oder Homopolymere oder Copolymere, die Styrol oder substituiertes Styrol umfassen, wie Polystyrol, Poly-α-methylstyrol, Chlorpolystyrol, Styrol-Chlorstyrol-Copolymere, Styrol-Propylen-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Vinylchlorid-Copolymere, Styrol-Vinylacetat-Copolymere, Styrol-Maleinsäure-Copolymere, Styrol-Acrylat-Copolymere, Styrol-Methacrylat-Copolymere, Styrol-Acrylat-Methacrylat-Copolymere, Styrol-α-Methylchloracrylat-Copolymere und Styrol-Acrylnitril-Acrylat-Copolymere, Polyesterharze, Epoxyharze, Urethan-modifizierte Epoxyharze, Silikon-modifizierte Epoxyharze, Vinylchloridharze, Harz-modifizierte Maleinsäureharze, Phenylharze, Polyethylen, Polypropylen, Ionomerharze, Polyurethanharze, Silikonharze, Ketonharze, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymere, Xylolharze, Polyvinylbutyralharze, Terpenharze, Phenolharze und aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffharze, die einzeln oder in Mischungen verwendet werden können. Für die vorliegende Erfindung ist es besonders bevorzugt, das Styrolacrylsäureesterharz, das Styrolmethacrylsäureesterharz und Polyesterharz zu verwenden.
  • Der verwendete Harzbinder hat eine Glasübergangstemperatur von 50°C bis 75°C und einen Fließerweichungspunkt von 100°C bis 150°C. Um einen bei niedriger Temperatur fixierenden Toner herzustellen, ist es bevorzugt, einen Harzbinder mit einer Glasüber gangstemperatur von 50°C bis 65°C und einem Fließerweichungspunkt von 100°C bis 120°C zu verwenden, und um einen ölfreien fixierenden Toner herzustellen, ist es bevorzugt, einen Harzbinder mit einer Schmelzviskosität von 1 × 103 bis 1 × 107 Pa·s bei einem 50 %igen Fließpunkt im Hinblick auf die Agglomeration des Harzbinders bei thermischer Bindung zu verwenden.
  • Als das Färbmittel können verschiedene organische und anorganische Pigmente und Farbstoffe mit verschiedenen Farben verwendet werden, auf die unten Bezug genommen wird. Exemplarische schwarze Pigmente sind Ruß, Kupferoxid, Trieisentetraoxid, Mangandioxid, Anilinschwarz und Aktivkohle. Beispielhafte gelbe Pigmente sind Chromgelb, Zinkgelb, Cadmiumgelb, gelbes Eisenoxid, Mineral Fast Yellow, Nickeltitangelb, Naval Yellow, Napthhol Yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Parmanent Yellow NCG und Tartrazine Lake. Beispielhafte orange Pigmente sind rotes Chromgelb, Molybdänorange, Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Vulcan Orange, Indanthrene Brilliant Orange RK, Benzidine Orange G und Indanthrene Brilliant Orange GKM. Beispielhafte rote Pigmente sind rotes Eisenoxid, Cadmiumrot, rotes Blei, Quecksilbersulfid, Cadmium, Permanent Red 4R, Lithol Red, Pyrazolone Red, Watchung Red, Kalziumsalz, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosinlake, Rhodamin Lake B, Alizarin Lake und Brilliant Carmin 3B. Beispielhafte violette Pigmente sind Manganviolett, Fast Violet B und Methyl Violet Lake. Beispielhafte blaue Pigmente sind Preußischblau, Kobaltblau, alkaliblaue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyaninblau, metallfreies Phthalocyaninblau, ein teilweise chloriertes Pigment aus Phthalocyaninblau, Fast Sky Blue und Indanthrene Blue BG. Beispielhafte grüne Pigmente sind Chromgrün, Chromoxid, Pigment Green B, Malachite Green Lake und Final Yellow Green G. Beispielhafte weiße Pigmente sind Zinkweiß, Titanoxid, Antimonweiß und Zinksulfid. Beispielhafte Streckmittelpigmente sind Baritpulver, Bariumcarbonat, Ton, Kieselgel, weißer Kohlenstoff, Talk und Aluminiumoxidweiß. Verschiedene Farbstoffe wie basische, saure, dispergierte und direkte Farbstoffe umfassen z. B. Nigrosin, Methylenblau, Rose Bengale, Chinolingelb und Ultramarinblau.
  • Diese Färbemittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. In jedem Fall ist es jedoch bevorzugt, die Färbemittel in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsanteilen und insbesondere 2 bis 10 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile des Harzbinders zu verwenden. Bei mehr als 20 Gewichtsanteilen verringert sich die Fixierbarkeit des Toners, wohingegen bei weniger als 1 Gewichtsanteil keine wünschenswerte Bilddichte erhältlich ist.
  • Für Färbemittel, die mit einem Licht-übertragenden Farbtoner verwendet werden, können verschiedene Pigmente und Farbstoffe mit verschiedenen Farben verwendet werden, wie sie unten aufgeführt werden. Beispielhafte gelbe Pigmente sind C.I. 10316 (Naphthol Yellow S), C.I. 11710 (Hansa Yellow 10G), C.I. 11660 (Hansa Yellow 5G), C.I. 11670 (Hansa Yellow 3G), C.I. 11680 (Hansa Yellow G), C.I. 11730 (Hansa Yellow GR), C.I. 11735 (Hansa Yellow A), C.I. 11740 (Hansa Yellow NR), C.I. 12710 (Hansa Yellow R), C.I. 12720 (Pigment Yellow L), C.I. 21090 (Benzidine Yellow), C.I. 21095 (Benzidine Yellow G), C.I. 21100 (Benzidine Yellow GR), C.I. 20040 (Permanent Yellow NCG), C.I. 21220 (Vulcan Fast Yellow 5) und C.I. 21135 (Vulcan Fast Yellow R). Beispielhafte rote Pigmente sind C.I. 12055 (Sterling I), C.I. 12075 (Permanent Orange), C.I. 12175 (Lithol Fast Orange 3GL), C.I. 12305 (Permament Orange GTR), C.I. 11725 (Hansa Yellow 3R), C.I. 21165 (Vulcan Fast Orange GG); C.I. 21110 (Benzidine Orange G), C.I. 12120 (Permanent Red 4R), C.I. 1270 (Para Red), C.I. 12085 (Fire Red), C.I. 12315 (Brilliant Fast Scarlet), C.I. 12310 (Permanent Red F2R), C.I. 12335 (Permanent Red F4R), C.I. 12440 (Permanent Red FRL), C.I. 12460 (Permanent Red FRLL), C.I. 12420 (Permanent Red F4RH), C.I. 12450 (Light Fast Red Toner B), C.I. 12490 (Permanent Carmine FB) und C.I. 15850 (Brilliant Carmine 6B). Beispielhafte blaue Pigmente sind C.I. 74100 (metallfreies Phthalocyaninblau), C.I. 74160 (Phthalocyaninblau) und C.I. 74180 (Fast Sky Blue).
  • Diese Färbemittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Jedoch sollte das Färbemittel (die Färbemittel) vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 Gewichtsanteilen und insbesondere 6 bis 12 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen des Harzbinders verwendet werden. Bei mehr als 15 Gewichtsanteilen schwächt sich die Fixierbarkeit und Durchlässigkeit des Toners ab, wohingegen bei weniger als 5 Gewichtsanteilen eine wünschenswerte Bilddichte nicht erhältlich ist.
  • Beispielhafte Trennmittel, die in den gefärbten Harzpartikeln dispergiert werden können, sind Paraffinwachs, Polyolefinwachs, modifizierter Wachs mit einer aromatischen Gruppe, Kohlenwasserstoffverbindungen mit einer alicyclischen Gruppe, natürlicher Wachs, langkettige Carbonsäuren mit einer langen Kohlenwasserstoffkette mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen [eine aliphatische Kohlenstoffkette mit CH3(CH2)11 oder CH3(CH2)12 oder mehr] oder deren Ester, Metallsalze von Fettsäuren, Fettsäureamide und Fettsäurebisamide. Mischungen von unterschiedlichen Verbindungen mit niedrigem Erweichungspunkt können auch in dieser Hinsicht verwendet werden. Um genauer zu sein, es können die folgenden Wachse verwendet werden: Paraffinwachs (Nippon Oil Co., Ltd.), Paraffinwachs (Nippon Seiro Co., Ltd.), Mikrowachs (Nippon Oil Co., Ltd.), mikrokristallines Wachs (Nippon Seiro Co., Ltd.), hartes Paraffinwachs (Nippon Seiro Co., Ltd.), PE-130 (Hoechst Co., Ltd.), Mitsui High Wax 110P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Mitsui High Wax 220P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Mitsui High Wax 660P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Mitsui High Wax 210P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Mitsui High Wax 320P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Mitsui High Wax 410P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Mitsui High Wax 420P (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), modifiziertes Wachs JC-1141 (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), modifiziertes Wachs JC-2130 (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), modifiziertes Wachs JC-4020 (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), modifiziertes Wachs JC-1142 (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), modifiziertes Wachs JC-5020 (Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.), Bienenwachs, Karnaubawachs und Montanwachs. Beispielhafte Metallsalze von Fettsäuren sind Zinkstearat, Kalziumstearat, Magnesiumstearat, Zinkoleat, Zinkpalmitat und Magnesiumpalmitat.
  • Als die polyolefinischen Wachse können insbesondere niedermolekulargewichtiges Polypropylen, niedermolekulargewichtiges Polyethylen, oxidiertes Polypropylen und oxidiertes Polyethylen verwendet werden. Um genauer zu sein, es können nicht-oxidierte Polyethylenwachse wie Hoechst WAX PE520, Hoechst WAX PE130 und Hoechst WAX PE190, alle hergestellt durch die Hoechst Co., Ltd., Mitsui High Wax 200, Mitsui High Wax 210, Mitsui High Wax210M, Mitsui High Wax 220 und Mitsui High Wax 220M, alle hergestellt durch die Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., Sun Wax 131-P, Sun Wax 151-P und Sun Wax 161-P, alle hergestellt durch die Sanyo Chemical Industries, Ltd., oxidierte Polyethylenwache wie Hoechst Wax PED121, Hoechst Wax PED153, Hoechst Wax PED521, Hoechst Wax PED522, Hoechst Wax Ceridust 3620, Hoechst Wax Ceridust VP130, Hoechst Wax Ceridust VP5905, Hoechst Wax Ceridust VP9615A und Hoechst Wax Ceridust TM9610F und Hoechst Wax Ceridust 3715, alle hergestellt durch die Hoechst Co., Ltd., Mitsui High Wax 420M, hergestellt durch die Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. und Sun Wax E-300 und Sun Wax 250P, alle hergestellt durch die Sanyo Chemical Industries, Ltd., nicht-oxidierte Polypropylenwachse wie Hoechst Wachs PP230, hergestellt von der Hoechst Co., Ltd., Biscol 330-P, Biscol 550-P und Biscol 660P, alle hergestellt durch die Sanyo Chemical Industries, Ltd. und oxidierte Polypropylenwachse wie Biscol TS-200, hergestellt von der Sanyo Chemical Industries, Ltd. verwendet werden.
  • Diese Trennmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Das Trennmittel sollte in einer Menge von 0,5 Gewichtsanteilen bis 10 Gewichtsanteilen, vorzugsweise 2 Gewichtsanteilen bis 8 Gewichtsanteilen und mehr bevorzugt 3 Gewichtsanteilen bis 7 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile des Harzbinders verwendet werden. Wenn die Menge des zu dem Harzbinder hinzu gegebenen Trennmittels zu groß ist, ergibt sich ein Problem in Verbindung mit der Durchsichtigkeit und der Verunreinigung bedingt durch die Filmbildung auf Prozessbauteilen wie fotoempfindlichen Materialien und Entwicklern. Es wird betont, dass der Gehalt des Trennmittels in den gefärbten Harzpartikeln 0,5 Gewichtsanteile bis 8 Gewichtsanteile, vorzugsweise 2 Gewichtsanteile bis 6 Gewichtsanteile und mehr bevorzugt 3 Gewichtsanteile bis 5 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der gefärbten Harzpartikel beträgt.
  • Das verwendete Trennmittel sollte vorzugsweise nicht mit dem kompatibel sein. Diesseitig ist es bevorzugt, ein Trennmittel mit einem großen Unterschied im Löslichkeitsparameter (LP-Wert) zu verwenden, z. B. von wenigstens 0,5 in Bezug auf den Harzbinder. Zum Beispiel ist es bevorzugt, wenn Polyester mit einem LP-Wert von 10,3 als der Harzbinder verwendet wird, Polyethylenwachs mit einem LP-Wert von 7,9 oder Propylenwachs mit einem LP-Wert von 7,8 bis 8,0 als das Trennmittel zu verwenden.
  • Das hierin verwendete Trennmittel sollte vorzugsweise einen Erweichungspunkt (Schmelzpunkt) von 40°C bis 130°C und insbesondere 50°C bis 120°C aufweisen, wie er durch den endothermen Hauptspitzenwert bei einer endothermen DSC-Kurve definiert wird, die durch die DSC120-Vorrichtung gemessen wird, die von Seiko Electronics Co., Ltd. hergestellt wird. Ein Trennmittel mit einem Erweichungspunkt von weniger als 40°C ist unzureichend für die Blockierungswiderstandsfähigkeit und Formretention des Toners und ein Trennmittel mit einem Erweichungspunkt oberhalb von 130°C ist dahingehend weniger wirksam, die Fixierungstemperatur einzustellen oder den Druck niedrig zu halten. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass der Unterschied zwischen dem Erweichungspunkt (Schmelzpunkt) des Trennmittels und dem Fließerweichungspunkt des Harzbinders innerhalb von 30°C liegt.
  • Als das Ladungskontrollmittel können jegliche gewünschten organischen oder anorganischen Ladungskontrollmittel unter der Voraussetzung verwendet werden, dass sie positive oder negative Ladung bei triboelektrischer Aufladung ergeben können.
  • Beispielhafte positive Ladungskontrollmittel sind Nigrosine Base EX (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternäres Ammoniumsalz P-51 (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), BONTRON N-01 (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), Sudan Chief Schwalts BB (Solvent Black 3 : Color Index 26150), Fet Schwalts HBN (C.I. Nr. 26150), Brillian Spilit Schwalts TN (Farben Fabricken Bayer K.K.), Pomelo Schwalts (Farbeck Hoechst Co., Ltd.), alkoxyliertes Amin, Alkylamid und Molybdänsäure-chelatisierte Pigmente. Unter anderem wird quaternäres Ammoniumsalz P-51 bevorzugt.
  • Beispielhafte negative Ladungsmittel sind Oil Black (Color Index 26150), Oil Black BY (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), BONTRON S-22 (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), Salicylsäuremetallchelat E-81 (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), Thioindigopigmente, Sulfonylaminderivate von Kupferphthalocyanin, Spiron Black TRH (Hodogaya Chemical Industries, Ltd.), BONTRON S-34 (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), Nigrosin SO (hergestellt durch die Orient Chemical Industries, Ltd.), Ceres Schwalts (R)G (Farben Fabricken Bayer K.K.), Chromogene Schwalts ET00 (C.I. Nr. 14645) und Azo Oil Black (R) (hergestellt durch die National Aniline Co., Ltd., wobei Salicylsäuremetallchelat E-81 bevorzugt ist.
  • Diese Ladungskontrollmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Jedoch sollte die Menge des zu dem Harzbinder hinzu gegebenen Ladungskontrollmittels 0,001 Gewichtsanteile bis 5 Gewichtsanteile und vorzugsweise 0,001 Gewichtsanteile bis 3 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile des Harzbinders betragen.
  • Zusätzlich können geeignete Hilfsmittel wie magnetische Partikel und dispergierende Mittel zu den gefärbten Harzpartikeln hinzu gegeben werden.
  • Der erste Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun erklärt.
  • Der erste Trockentoner für die Elektrofotografie umfasst gefärbte Harzpartikel mit Trennmittelpartikeln, die in dem Harzbinder dispergiert sind, wobei die Trennmittelpartikel, die in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung aufweisen, so dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, die in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels vorhanden sind, größer ist, als der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel. Bezug nehmend auf die Dispersion der Trennmittelpartikel in dem gefärbten Harzpartikel zeigt eine Fotografie eines abtastenden Elektronenmikroskops, dass eine Anzahl von Trennmittelpartikeln in einer Schicht in der Nähe der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, und die Trennmittelpartikel an der zentralen Stelle des gefärbten Harzpartikels so dicht sind gepackt, dass sie nicht identifiziert werden können. Dieses wird in Beispiel 1 unter Bezugnahme auf 1 erklärt werden.
  • In dem Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung haben die gefärbten Harzpartikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 μm bis 10 μm und vorzugsweise 5 μm bis 8 μm, wodurch eine hohe Auflösung erreichbar ist. Die gefärbten Harzpartikel haben eine Rundheit von 0,93 bis 0,99 und vorzugsweise 0,94 bis 0,98 für den Zweck der Bereitstellung von Verbesserungen in der Fluidität, der Reinigungsfähigkeit und der Übertragbarkeit. Abhängig von den Hitzebehandlungsbedingungen in dem Heißluftstrom kann es den Trennmittelpartikeln, die in der Nähe der Oberfläche eines jeden gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, ermöglicht werden, einen Partikeldurchmesser von bis zu ungefähr 1,5 μm durch deren Neuanordnung aufzuweisen. Jedoch sollten die Trennmittelpartikel einen Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 0,3 μm durch deren Neuanordnung aufweisen, und die Schicht, in der die Trennmittelpartikel mit dem großen Durchmesser vorhanden sind, sollte vorzugsweise eine Dicke von 0,5 μm bis 1,5 μm trotz der Variation des Partikeldurchmessers der Trennpartikel aufweisen, so dass der Einfluss des Toners auf die Durchsichtigkeit verringert werden kann. Es ist zu verstehen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, die an der zentralen Stelle in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, als nicht durch die Hitzebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung betroffen angesehen wird und somit im Bereich von wenigen Zehntel nm liegt.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es akzeptabel, von außen einen Fluiditätsverbesserer zu dem Trockentoner für die Elektrofotografie hinzu zugeben, um dessen Fluidität zu verbessern. Für das Mittel zur Verbesserung der Fluidität können organische oder anorganische feine Pulver verwendet werden. Zum Beispiel können feine Pulver aus Fluorkohlenstoffharzen wie Vinylidenfluorid, Polytetrafluorethylen und Acrylharzen; feine Pulver aus Metallsalzen von Fettsäuren wie Zinkstearat, Kalziumstearat und Bleistearat; feine Pulver aus Metalloxiden wie Eisenoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid und Zinkoxid; und feine Pulver aus Kieselgel wie nass verarbeitetes Kieselgel und trocken verarbeitetes Kieselgel, die mit einem Silankopplungsmittel oberflächenbehandelt sein können, ein Titankopplungsmittel, Silikonöl oder Ähnliches verwendet werden. Diese Verbesserer werden einzeln oder als Mischung verwendet.
  • Ein bevorzugtes Mittel zur Verbesserung der Fluidität ist ein feines Pulver, das durch Dampfphasenoxidation einer Silikonhalogenidverbindung erhalten wird, d. h. ein Verbesserungsmittel, das üblicher Weise als so genannte pyrogene Kieselerde oder gerauchtes Kieselgel bekannt ist, das durch konventionelle Verfahren hergestellt wird. Zum Beispiel verwendet dieses die pyrolytische Oxidationsreaktion eines Siliziumtetrachloridgases in Sauerstoffwasserstoffflammen auf der Basis des folgenden Reaktionsschemas: SiCl4 + 2H2 + O2 → SiO2 + 4HCl
  • Wenn in diesem Herstellungsverfahren eine andere Metallhalogenidverbindung als Aluminiumchlorid oder Titanchlorid zusammen mit der Silikonhalogenidverbindung verwendet wird, dann ist es möglich, ein feines Verbundpulver zu erhalten, das Kieselerde und ein anderes Metalloxid umfasst. Dieses feine Verbundpulver ist auch ein bevorzugtes Mittel zur Verbesserung der Fluidität. Die bevorzugten feinen Pulver sollten vorzugsweise einen mittleren primären Partikeldurchmesser von 0,001 μm bis 2 μm aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von feinen Kieselerdepulvern in dem Bereich von 0,002 μm bis 0,2 μm als mittlerer primärer Partikeldurchmesser.
  • Kommerziell verfügbare feine Kieselerdepulverprodukte, die hierin verwendet werden und durch Dampfphasenoxidation aus Silikonhalogenidverbindungen hergestellt werden, sind unter den folgenden Markennamen zu erhalten: AEROSIL 130, 200, 300, 280, TT600, MOX170, MOX80, COK84, etc., die alle von der Nippon Aerosil Co., Ltd. hergestellt werden; Ca-O-SiL M-5, MS-7, MS-75, HS-5, EH-5, etc., die alle von der CABOT Co., Ltd. hergestellt werden; Wacker HDK N20V15, N20E, T30, T40, etc., die alle von der WACKER-CHEMIE GmbH hergestellt werden; D-C Fine Silica, hergestellt durch die Dow Corning Co., Ltd.; und Fransol, hergestellt durch die Fransil Co., Ltd.
  • Es ist mehr bevorzugt, feine Pulver aus Kieselerde zu verwenden, die durch Dampfphasenoxidation der Silikonhalogenidverbindung erhalten werden und dann einer hydrophoben Behandlung unterzogen werden. In diesem Fall ist es am meisten bevorzugt, dass die feinen Pulver aus Kieselerde der hydrophoben Behandlung in einer solchen Weise ausgesetzt werden, dass der Grad der Hydrophobizität in dem Bereich von 30 bis 80 liegt, wie es durch den Methanoltitrationstest gemessen wird. Die hydrophobe Behandlung kann durch die chemische Behandlung der feinen Partikel aus Kieselerde mit einer organischen Silikonverbindung durchgeführt werden, die in der Lage ist, mit dem feinen Pulvern zu reagieren oder physikalisch daran zu adsorbieren. In diesem Fall werden vorzugsweise die feinen Pulver aus Kieselerde, die durch die zuvor genannte Dampfphasenoxidation der Silikonhalogenidverbindung erhalten wurden, mit einer organischen Silikonverbindung behandelt.
  • Beispiele solch einer organischen Silikonverbindung sind Hexamethylendisilazan, Trimethylsilan, Trimethylchlorsilan, Trimethylethoxysilan, Dimethyldichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Allyldimethylchlorsilan, Allylphenyldichlorsilan, Benzyldimethylchlorsilan, Brommethyldimethylchlorsilan, α-Chlorethyltrichlorsilan, p-Chlorethyltrichlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, Triorganosilylmercaptan, Trimethylsilylmercaptan, Triorganosilylacrylat, Vinyldimethylacetoxysilan, Dimethylethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Diphenyldiethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, 1,3-Divinyltetramethyldisiloxan, 1,3-Diphenyltetramethyldisiloxan und Dimethylpolysiloxan mit 2 bis 12 Siloxaneinheiten pro Molekül und einer Hydroxylgruppe, die an ein Si für jede endständige Einheit gebunden ist. Diese organischen Verbindungen können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Die so behandelten feinen Pulver aus Kieselerde sollten vorzugsweise einen Partikeldurchmesser von 0,003 μm bis 0,1 μm und insbesondere 0,005 μm bis 0,05 μm aufweisen. Die feinen Pulver aus Kieselerde, die hierin verwendet werden, sind kommerziell unter den Markennamen Taranox 500 (Tarco Co., Ltd.) und AEROSIL R-972 (Nippon Aerosil Co., Ltd.) erhältlich.
  • Die Menge an Mittel zur Verbesserung der Fluidität, die hinzu gegeben wird, sollte 0,01 Gewichtsanteile bis 5 Gewichtsanteile und vorzugsweise 0,1 Gewichtsanteile bis 3 Gewichtsanteile pro 100 Gewichtsanteile der zuvor genannten Harzpartikel betragen. Bei weniger als 0,01 Gewichtsanteilen gibt es keinerlei Wirkung auf die Verbesserung der Fluidität, wohingegen sich bei mehr als 5 Gewichtsanteilen der Fluiditätsverbesserer in dem Herstellungssystem verteilt, was zu einer Nebelbildung und Unschärfe von Buchstaben führt.
  • Das Herstellungsverfahren für den ersten Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus den folgenden Schritten.
  • (1) Dem Schritt des einheitlichen Vermischens der Rohstoffzufuhr
  • Die gegebenen Mengen des Harzbinders, des Trennmittels, des Färbemittels und der Hilfsstoffe wie des Ladungskontrollmittels werden in einen Henschel Mischer 20B (Mitsui Mining Co., Ltd.) zum einheitlichen Vermischen geladen. In diesem Fall ist es akzeptabel, eine Mastercharge herzustellen, die den Harzbinder und das Färbemittel umfasst, so dass die Mastercharge einheitlich mit einem verdünnenden Harzbinder und Hilfsstoffen wie Ladungskontrollmitteln vermischt werden kann. Der Anteil des Harzbinders und des Färbemittels in der Mastercharge ist Harzbinder : Färbemittel = 90 : 10 bis 50 50 (Gewichtsanteile) und vorzugsweise 80 : 20 bis 60 : 40 (Gewichtsanteile). Bezug nehmend auf die beispielhaften Anteile zur Herstellung der Tonerpartikel wird pro 100 Gewichtsanteile des Harzbinders das Farbmittel der Mastercharge in einer Menge von 20 bis 60 Gewichtsanteilen und vorzugsweise 30 bis 50 Gewichtsanteilen, das Trennmittel in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsanteilen und vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsanteilen, das Ladungskontrollmittel in einer Menge von 5 Gewichtsanteilen oder weniger und vorzugsweise 3 Gewichtsanteilen oder weniger und andere hinzu gegebene Hilfsmittel wie Dispergenzien in einer geeigneten Menge hinzu gegeben.
  • (2) Dem Schritt des Dispergierens und Fixierens von jedem Hilfsmittel in dem Harzbinder
  • Nach der Beendigung des einheitlichen Vermischens wird die Mischung zusammen unter Verwendung eines Doppelschaftknetextruders (PCM-30, hergestellt von Ikegai Chemical Industries, Ltd.) heiß verknetet, so dass jedes Hilfsmittel in dem Harzbinder dispergiert und fixiert wird. Das Heißkneten kann auch durch die Verwendung kontinuierlicher Kneter wie dem TEM-37 (Toshiba Machine Industry Co., Ltd.) und dem KRC Kneter (Kurimoto Ironworks Co., Ltd.) und Chargenknetern wie Hitze- und Druckknetern durchgeführt werden.
  • (3) Dem Mahlschritt
  • Das verknetete Produkt wird zur Regulierung des Partikeldurchmessers zerstoßen. Dann wird das zerstoßene Produkt fein in einen mittleren Partikeldurchmesser von 1 bis 8 μm durch Luftstrahleinwirkungsmahlen unter Verwendung einer Jet Mill 200AFG (Hosokawa Micron Co., Ltd.) oder einer IDS-2 (hergestellt durch die Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) gemahlen. Dieses Feinmahlen kann auch mittels einer mechanischen Mahimaschine, der Turbomill (hergestellt durch die Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), des Super Rotors (Nisshin Engineering Co., Ltd.), etc. durchgeführt werden.
  • (4) Dem Klassifizierungsschritt
  • Nach dem Entfernen der extrafeinen Pulver wird die Regulierung des Partikeldurchmessers durch pneumatische Kraft oder die Rotation eines Rotors für den Zweck der scharfen Verteilung des Partikeldurchmessers unter Verwendung einer pneumatischen Klassifiziervorrichtung, der 100 ATP (hergestellt durch die Hosokawa Micron Co., Ltd.), der DSX-2 (hergestellt durch die Nippon Pneumatic Industries, Ltd.), der Elbow Jet (hergestellt durch die Nittetsu Mining Co., Ltd.), etc. durchgeführt. Die gefärbten Harzpartikel, die in diesem Klassifizierungsschritt erhalten werden, haben eine Rundheit von 0,70 bis 0,92.
  • (5) Dem Schritt der erneuten Dispersion der Trennmittelpartikel in den gefärbten Harzpartikeln
  • Für die Umordnung der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel in der Nähe der Oberfläche von jedem gefärbten Harzpartikel wird das klassifizierte Produkt unter Verwendung einer Heißluftsphäronisiervorrichtung „Surfusing System SFS-3 Type" (hergestellt durch die Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) unter den folgenden Arbeitsbedingungen wärmebehandelt. Die Temperatur der Heißluft am Einlass beträgt 250 bis 350°C, die Fließgeschwindigkeit der heißen Luft beträgt 0,6 bis 1,5 m3/min pro Einheitsfläche (wobei die Querschnittsflächefläche der Heißluft 1,26 × 10–3 m2 beträgt, die Länge der hitzebehandelnden Zone ungefähr 0,4 m beträgt und die Fließgeschwindigkeit der Heißluft pro Einheitsfläche 1,0 m3/min ist, was mit einer Fließgeschwindigkeit von 15 m/Sek. Heißluft korrespondiert), wobei der Eingang der Rohzufuhr 0,5 bis 1,4 kg/h pro Einheitsfläche beträgt, und die Kontaktzeit der zugeführten Rohmaterialien mit der Heißluft 0,01 bis 1,0 Sek. beträgt. Diese ergeben Partikel mit einer Rundheit von 0,93 bis 0,99.
  • Es wird angenommen, dass durch die Spheronisierungsbehandlung der klassifizierten gefärbten Harzpartikel mit Vertiefungen und Erhöhungen mit Heißluft unter diesen kontrollierten Bedingungen der Harzbinder an den Erhöhungen mit den dispergierten Trennmittelpartikeln verbunden wird, so dass der gefärbte Harzpartikel bedingt durch die Bindungskraft des Harzbinders mit einem sich vergrößernden Durchmesser bedingt durch die Agglomeration der Trennmittelpartikel kugelförmig geformt wird. Es wird auch angenommen, dass der Durchmesser der Trennmittelpartikel an der zentralen Stelle des Farbmittelpartikels unverändert bleibt.
  • (6) Der äußeren Zugabe von Hilfsmitteln
  • Die gegebenen Mengen der erhaltenen gefärbten Harzpartikel und eines Verflüssigungsmittels werden in einen Henschel Mischer 20B (hergestellt durch die Mitsui Mining Co., Ltd.) zum einheitlichen Vermischen geladen, um dadurch den ersten Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
  • In und auf dem gefärbten Harzpartikel ist das Trennmittel mit dem Harzbinder nicht kompatibel und der Unterschied im Erweichungspunkt (Schmelzpunkt) des Trennmittels und des Fließerweichungspunktes des Harzbinders wird in einem vorbestimmten konstanten Bereich, so wie es oben erwähnt wird, gehalten. Dementsprechend werden die Ausstülpungen des gefärbten Harzpartikels unter den Bedingungen der Hitzebehandlung im Heißluftstrom verbunden, um die Neuanordnung des Durchmessers der Trennmittelpartikel zu bewirken, so dass die Trennmittelpartikel erneut mit einem erhöhten Durchmesser in einer inneren Schicht in der Nähe der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels dispergiert werden können und dadurch der Zustand der Dispersion, bei dem eine bevorzugte Freisetzbarkeit auf einer Fixierungsrolle gewährleistet wird, erreichbar ist. In dem gefärbten Harzpartikel bleibt der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel sehr klein, so dass die Durchsichtigkeit der Tonerpartikel sicher gestellt ist. Mit der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, eine Widerstandsfähigkeit gegen Offset sowie eine Durchsichtigkeit sogar dann zu gewährleisten, wenn das Trennmittel nicht in großen Mengen verwendet wird.
  • Genauer gesagt bleiben die Trennmittelpartikel in dem gefärbten Harzpartikel dispergiert, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass sie Prozessbauteile wie Entwicklerrollen und fotoempfindliche Materialien durch Filmbildung verunreinigen.
  • Sofort bei der Tonerfixierung auf einer Heizrolle werden Trennmittelpartikel mit großem Durchmesser, die in der Nähe der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, außen an dieser Oberfläche in einer größeren Menge im Vergleich zu den enger gepackten Trennmittelpartikeln fusioniert. Somit können die Trennmittelpartikel eine verbesserte Freisetzungswirkung auf einer Fixierrolle ohne Erhöhung in dem Gehalt des Trennmittels bewirken. Wenn die Trennmittelpartikel, die der Nähe der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, einen Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 0,3 μm aufweisen, wobei die Trennmittelpartikel an der zentralen Stelle des gefärbten Harzpartikels dicht gepackt sind, dann ist es möglich, Tonerpartikel bereit zu stellen, die für einen Farbtoner geeignet sind, weil das Trennmittel wenig Einfluss auf die Durchsichtigkeit der Tonerpartikel ausübt.
  • Nun wird der zweite elektrofotografische Trockentoner erklärt.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrofotografischer Trockentoner bereit gestellt, der gefärbte Harzpartikel mit Trennmittelpartikeln umfasst, die in einem Harzbinder dispergiert sind, wobei die Oberfläche von jedem gefärbten Harzpartikel mit einer Harzbeschichtung darauf bereit gestellt wird. In diesem Toner haben die Trennmittelpartikel, die in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine solche Verteilung des Partikeldurchmessers, so dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, die in der Nähe der Oberfläche von jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, größer ist als der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an der zentralen Stelle des gefärbten Harzpartikels.
  • Die Harzbeschichtung kann durch das einheitliche Fixieren der verkapselnden Harzpartikel auf der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels gebildet werden, der in dem Klassifizierungsschritt (4) in dem zuvor genannten Herstellungsverfahren für den ersten elektrofotografischen trockenen Toner erhalten wird, und zwar mittels mechanischer Einwirkung oder durch eine trockene mechanochemische Methode, gefolgt durch eine ähnliche Behandlung in dem gleichen Heißluftstrom, wie er in Verbindung mit dem zuvor genannten ersten elektrofotografischen Trockentoner erklärt wird. Durch diese Behandlung mit einem Heißluftstrom ist es möglich, die verkapselnden Harzpartikel miteinander auf dem gefärbten Harzpartikel zu verbinden, um einen Beschichtungsfilm darauf zu bilden und die Verteilung der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, die in dem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, gleichzeitig mit der Anwendung der Harzbeschichtung neu zu ordnen, wie es in Verbindung mit dem zuvor genannten ersten elektrofotografischen Trockentoner erklärt wird.
  • Für die verkapselnden Harzpartikel ist es bevorzugt, kugelförmige Partikel zu verwenden, die durch ein seifenfreies Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt werden, worin ein Emulgierungsmittel aus einem Emulsionspolymerisationssystem entfernt wird, so dass ein Starterradikal, das in einer wässrigen Phase generiert wird, sich mit Monomeren verbindet, die in der wässrigen Phase leicht aufgelöst sind, und ein unlöslicher Partikel in einen Partikelnukleus wächst. Partikel, die durch dieses Polymerisationsverfahren hergestellt werden, können eine enge Verteilung des Partikeldurchmessers mit einem Partikeldurchmesser, der in dem Bereich von 0,1 μm bis 1 μm angepasst ist, aufweisen. Durch die Verwendung von Partikeln mit einem einheitlichen Partikeldurchmesser als die verkapselnden Harzpartikeln ist es möglich, eine einheitliche Beschichtungsschicht zu erhalten, worin die Bindungskräfte der einzelnen verkapselnden Harzpartikel weniger anfällig für eine Variation sind. Ein Problem mit der Verwendung von Partikeln mit einer großen Verteilung des Partikeldurchmessers ist, dass keine einheitliche Beschichtungsschicht gebildet werden kann, weil sie auf dem gefärbten Harzpartikel vorzugsweise in der Präferenz des sich verringernden Durchmessers abgeschieden wird. Die durch die seifenfreie Emulsionspolymerisation erhaltenen Partikel dienen, weil sie ohne Rückgriff auf ein Emulgierungsmittel (oberflächenaktives Mittel) hergestellt wurden, als eine Oberflächenschicht der Tonerpartikel zur Verhinderung eines Einflusses von Feuchtigkeit, und können so Tonerpartikel mit verbesserter Ladungsstabilität bereit stellen. Es ist auch möglich, eine Agglomeration der verkapselnden Harzpartikel miteinander und die Generierung einer kleinen Menge an freien feinen Pulvern zu verhindern. Die verkapselnden Harzpartikel können nicht nur durch die Zugabe von Monomeren und Polymerisationsstartern, sondern auch die Zugabe von anderen erwünschten unterschiedlichen Hilfsmitteln einschließlich Färbemitteln und Ladungskontrollmitteln hergestellt werden. Wenn Ladungskontrollmittel in die verkapselnden Harzpartikel eingebracht werden, dann ist es nicht notwendig, diese in die gefärbten Harzpartikel einzubringen.
  • Für die zur Herstellung der verkapselnden Harzpartikel verwendeten Monomere können vinylische Monomere verwendet werden. Zum Beispiel können Styrol und dessen Derivate wie O-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol, p-n-Dodecylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Ethoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol und 3,4-Dichlorstyrol verwendet werden, wobei Styrol am meisten bevorzugt ist. Andere vinylische Monomere können auch verwendet werden, einschließlich Ethylen ungesättigte Monoolefine wie Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen; halogenierte Vinylverbindungen wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid und Vinylfluorid; Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbenzoat und Vinylbutylat; α-Methylen-aliphatische Monocarbonylester wie Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chlorethylacrylat, Phenylacrylat, α-Methylchloracrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutyl methacrylat, Propylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat; (Meth)acrylsäurederivate wie Acrylonitril und Methacrylnitrilacrylamid; Vinylether wie Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether; Vinylketone wie Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketon; N-Vinylverbindungen wie N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon; und Vinylnapthaline. Diese als die synthetischen Harze für die verkapselnden Harzpartikel verwendeten vinylischen Monomere können in der Form eines Homopolymers verwendet werden, das ein solches Monomer umfasst, oder in der Form eines Copolymers verwendet werden, das zwei oder mehrere von solchen Monomeren umfasst.
  • Unter anderem umfasst das hierin verwendbare vinylische Monomer Monomerkomponenten, die eine stickstoffhaltige polare funktionelle Gruppe enthalten, die allein oder in Kombination mit den zuvor genannten Monomeren verwendet werden können. Wenn die verkapselnden Harzpartikel aus solchen Monomeren mit einer polaren Gruppe erhalten werden, dann ist es möglich, die gewünschte Beladbarkeit auf den Toner zu vermitteln, sogar dann, wenn die Menge des Ladungskontrollmittels, das in den gefärbten Harzpartikeln enthalten ist, verringert ist, weil die verkapselnden Harzpartikel selbst eine Ladungskontrollrolle haben.
  • Die stickstoffhaltige polare funktionelle Gruppe ist zur Steuerung der positiven Ladungskontrolle wirksam. Die Monomere mit einer stickstoffhaltigen polaren funktionellen Gruppe umfassen z. B. ein Amino(meth)acrylatmonomer, das durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird: CH2=C(R1)-COX-Q-N(R2)(R3) worin R1 ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist, R2 und R3 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sind, X ein Sauerstoff- oder Stickstoffatom ist und Q eine Alkylen- oder Arylengruppe ist. Typische Beispiele des Amino(meth)acrylats sind N,N-Dimethylaminomethyl(meth)acrylat, N,N-Diethylaminomethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylamino(meth)acrylat, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminobutyl(meth)acrylat, p-N,N-Dimethylaminophenyl(meth)acrylat, p-N,N-Diethylaminophenyl(meth)acrylat, p-N,N-Dipropylaminophenyl(meth)acrylat, p-N,N-Dibutylaminophenyl(meth)acrylat, p-N-Laurylaminphenyl(meth)acrylat, p-N-Stearylaminophenyl(meth)acrylat, p-N,N-Dimethylaminobenzyl(meth)acrylat, p-N,N-Diethylaminobenzyl(meth)acrylat, p-N,N-Dipropylaminobenzyl(meth)acrylat, p-N,N-Dibutylaminobenzyl(meth)acrylat, p-N-Laurylaminobenzyl(meth)acrylat und p-N-Stearylaminobenzyl(meth)acrylat so wie N,N- Dimethylaminoethyl(meth)acrylamid, N,N-Diethylaminoethyl(meth)acrylatamid, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid, N,N-Diethylaminopropyl(meth)acrylamid, p-N,N-Dimethylaminophenyl(meth)acrylamid, p-N,N-Diethylaminophenyl(meth)acrylamid, p-N,N-Dipropylaminophenyl(meth)acrylat, p-N,N,-Dibutylaminophenyl(meth)acrylamid, p-N-Laurylaminophenyl(meth)acrylamid, p-N-Stearylaminophenyl(meth)acrylamid, p-N,N-Dimethylaminobenzyl(meth)acrylamid, p-N,N-Diethylaminobenzyl(meth)acrylamid, p-N,N-Dipropylaminobenzyl(meth)acrylamid, p-N,N-Dibutylaminobenzyl(meth)acrylamid, p-N-Laurylaminobenzyl(meth)acrylamid und p-N-Stearylaminobenzyl(meth)acrylamid.
  • Das Fluoratom dient der negativen Ladungskontrolle. Vorzugsweise aber nicht ausschließlich werden Fluoralkyl(meth)acrylate wie 2,2,2-Trifluorethylacrylat, 2,2,3,3-Tetrafluorpropylacrylat, 2,2,3,3,4,4,5,5-Octafluoramylacrylat und 1H,1H,2H,2H-Heptadecafluordecylacrylat als das fluorhaltige Monomer verwendet. Es können auch Trifluorethylen, Vinylidenfluorid, Ethylentrifluorid, Ethylentetrafluorid, Trifluorpropylen, Hexafluorpropen, Hexafluorpropylen, etc. verwendet werden. Das für die verkapselnden Harzpartikel verwendete synthetische Harz kann in der Form eines Homopolymers verwendet werden, das ein solches Monomer oder ein Copolymer umfasst, das aus zwei oder mehrerer solcher Monomere besteht.
  • Die verkapselnden Harzpartikel sind kugelförmige Partikel, die durch seifenfreie Emulsionspolymerisation erhalten werden und haben einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 1 μm, vorzugsweise 0,1 bis 0,8 μm und mehr bevorzugt 0,15 μm bis 0,4 μ. Wenn verkapselnde Harzpartikel einen mittleren Partikeldurchmesser von weniger als 0,05 μm aufweisen, dann kann deren Aufgabe nicht vollständig gelöst werden, weil die verkapselnde Harzpartikelschicht eine geringe Dicke für den Zweck der Vermittlung von Wärmewiderstandsfähigkeit auf den Toner haben sollte. Verkapselnde Harzpartikel haben, wenn sie einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von mehr als 1 μm aufweisen, ein Problem mit deren einheitlicher Abscheidung auf der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels, was in einem Verlust der Oberflächenabdeckung resultiert, wobei es zu keiner ausreichenden Verbesserung in der Fähigkeit des Toners zur Reinigung, Wärmewiderstandsfähigkeit, etc. kommt. Wenn solche Partikel für den Zweck der Vermittlung von Wärmewiderstandsfähigkeit auf den Toner verwendet werden, sind diese dahingehend wahrscheinlich, die gefärbten Harzpartikel zu beeinflussen. Zudem haben große verkapselnde Harzpartikel ein Problem mit deren fester Fixierung auf der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels. Der verkapselnde Harzpartikel sollte vorzugsweise einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1/5 oder weniger des durchschnittlichen Partikeldurchmessers des gefärbten Harzpartikels aufweisen.
  • Für die verkapselnden Harzpartikel ist es bevorzugt, ein Harz zu verwenden, dass in der chemischen Struktur zu dem Harzbinder für die gefärbten Harzpartikel ähnlich ist. Das Harz sollte vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 50°C bis 100°C, insbesondere 60°C bis 90°C, und einen Fließerweichungspunkt bei 70°C bis 200°C, insbesondere 100°C bis 170°C aufweisen.
  • Die verkapselnden Harzpartikel sollten vorzugsweise einen Fließerweichungspunkt aufweisen, der wenigstens 5°C, insbesondere 20°C bis 40°C höher als der des Harzbinders für die gefärbten Harzpartikel ist.
  • Die verkapselnden Harzpartikel sollten in einer Menge von 5 bis 25 Gewichtsanteilen und vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile der gefärbten Harzpartikel verwendet werden, um eine Harzbeschichtung mit einer Dicke von 0,05 μm bis 1 μm, vorzugsweise 0,1 μm bis 0,6 μm und mehr bevorzugt 0,15 μm bis 0,35 μm aufzuweisen. Es ist somit möglich, einen Toner zu erhalten, der frei von Filmbildung auf Prozessbauteilen wie fotoempfindlichen Materialien, Entwicklern, etc. ist, und in Bezug auf seine Durchsichtigkeit und Lagerbeständigkeit verbessert ist.
  • Beim Fixieren kommt das gebundene Trennmittel sofort aus dem gefärbten Harzpartikel bei der Zersetzung der Harzbeschichtung durch eine Hitzefixierrolle heraus, so dass die Freisetzung des Toners von der Hitzefixierrolle besser sicher gestellt werden kann. Zusätzlich wird es dem Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet, bedingt durch die verringerte Menge an Trennmittel transparent zu sein, und er ist in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit gegen Offset ohne den Einsatz einer erhöhten Menge an Trennmittel verbessert.
  • Der so erhaltene erfindungsgemäße zweite Trockentoner zur Elektrofotografie hat einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 μm bis 10 μm, vorzugsweise 5 μm bis 8 μm, wodurch hochauflösende Bilder sicher gestellt werden, sowie eine Rundheit von 0,93 bis 0,99, vorzugsweise 0,94 bis 0,98, wodurch dessen Fließfähigkeit und Reinigungsfähigkeit verbessert wird.
  • Das Herstellungsverfahren für den zweiten trockenen Toner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus den folgenden Schritten.
  • Der zweite Trockentoner für die Elektrofotografie wird durch die Herstellung klassifizierter gefärbter Harzpartikel wie in den Schritten (1) bis (4) für den ersten elektrofotografischen Trockentoner und dann das Durchführen der folgenden Schritte (5) bis (7) hergestellt.
  • (5) Dem Schritt des Abscheidens der Harzpartikel auf der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels
  • Eine gegebene Menge an verkapselnden Harzpartikeln wird einheitlich auf der Oberfläche der gefärbten Harzpartikel mittels mechanischer Einwirkung oder mittels eines trockenen mechanochemischen Verfahrens fixiert. Die mechanische Einwirkung wird durch die Scherkraft eines Rotors und eines Stators, der Kollision von Partikeln miteinander und mit der Wand der Vorrichtung erhalten, die in einem Hochgeschwindigkeitsluftstrom verwendet wird. Dazu kann z. B. ein Hybridizer VHS-1 (Nara Kikai Seisakusho Co., Ltd.) und ein Cosmosystem (Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) verwendet werden. Das trockene mechanochemische Verfahren verwendet Hitze, die durch Reibung und Druck unter der Scherkraft von Partikeln miteinander oder mit einem Wandbauteil der verwendeten Vorrichtung zustande kommt, wodurch die verkapselnden Harzpartikel auf der Oberfläche der gefärbten Harzpartikel fixiert werden. Dazu können z. B. ein Mechanofusion System (Hosokawa Micron Co., Ltd.) und eine Mechanomill (Okada Seikosha Co., Ltd.) verwendet werden.
  • (6) Dem Schritt der erneuten Dispersion der Trennmittelpartikel in dem gefärbten Harzpartikel mit den darauf abgeschiedenen verkapselnden Harzpartikeln
  • Für die Neuanordnung des Partikeldurchmessers, bei der die verkapselnden Harzpartikel, die auf dem gefärbten Harzpartikel abgeschieden sind, miteinander verbunden werden, um eine Harzbeschichtung zu bilden, und der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, die in der Nähe der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, erhöht wird, werden die Partikel mit Hitze unter Verwendung einer Heißluftsphäronisierungsvorrichtung „Surfusing System SFS-3 Type" (hergestellt durch die Nippon Pneumatic Industries Co., Ltd.) unter den folgenden Arbeitsbedingungen behandelt. Wie es in Verbindung mit dem ersten Trockentoner für die Elektrofotografie spezifiziert wird, beträgt die Temperatur der Heißluft am Einlass 250 bis 350°C, die Fließgeschwindigkeit der Heißluft beträgt 0,6 bis 1,5 m3/min pro Einheitsfläche (mit einer Querschnittsfläche der Heißluft von 1,26 × 10–3 m2, der Länge einer Hitzebehandlungszone von ungefähr 0,4 m und einer Fließgeschwindigkeit der Heißluft pro Einheitsfläche von 1,0 m3/min, was mit einer Fließgeschwindigkeit der Heißluft von 15 m/Sek. korrespondiert), wobei der Einlass der Zuführmasse 0,5 bis 1,4 kg/h pro Einheitsfläche beträgt und die Kontaktzeit der Rohzufuhr mit der Heißluft 0,01 bis 1,0 Sek. beträgt.
  • Der klassifizierte gefärbte Harzpartikel mit den darauf abgeschiedenen verkapselnden Harzpartikeln wird der Heißluftbehandlung im „Sphäronisierungsgerät" ausgesetzt oder in Kugeln geformt, um einen Tonerpartikel mit einer Rundheit von 0,93 bis 0,99 bereit zu stellen. Bei den geeignet ausgewählten Bedingungen für die Heißluftbehandlung mit der Sphäronisierungsvorrichtung wird angenommen, dass die verkapselnden Harzpartikel miteinander auf der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels verbunden werden, um eine Harzbeschichtung darauf zu bilden, und der klassifizierte gefärbte Harzpartikel mit Vertiefungen und Erhebungen wird durch die Bindungskraft des Harzbinders in eine Kugel mit einem größeren Durchmesser bedingt durch die Agglomeration der Trennmittelpartikel geformt, weil der Harzbinder an den Erhebungen mit den dispergierten Trennmittelpartikeln verbunden wird. Es wird auch angenommen, dass der Durchmesser der Trennmittelpartikel an der zentralen Stelle des gefärbten Harzpartikels unverändert bleibt.
  • (7) Der Behandlung durch weiteren Zugabe
  • Gegebene Mengen der erhaltenen gefärbten Harzpartikel mit Harzbeschichtungsschichten darauf und eines Verflüssigungsmittel werden in einen Henschel Mischer 20B (hergestellt durch die Mitsui Mining Co., Ltd.) zum einheitlichen Vermischen geladen, wodurch der zweite Trockentoner für die Elektrofotografie gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass bereits die Bezugnahme auf den „Partikeldurchmesser" in der vorliegenden Offenbarung einen „durchschnittlichen Partikeldurchmesser" bedeutet, der durch die Messung einer relativen Gewichtsverteilung pro Partikeldurchmesser mit einer 100 μm Blendröhre unter Verwendung eines Coulter-Zählers des TA-II Typs (hergestellt durch die Coulter Counter Co., Ltd.) gemessen wird.
  • Der Fließerweichungspunkt des Harzbinders oder der Harzbeschichtung bedeutet deren Temperatur bei einem 50 %igen Fließpunkt, wie er durch einen Bridge Type Flow Tester CFT-5000 (hergestellt durch die Shimadzu Corporation) gemessen wird. Der Erweichungspunkt (Schmelzpunkt) des Trennmittels wird hierin durch einen endothermen Hauptspitzenwert auf einer endothermen DSC-Kurve definiert, die durch die Vorrichtung DSC120 bestimmt wird, die durch die Seiko Electronics Co., Ltd. hergestellt wird.
  • Die hierin verwendete Rundheit (Zirkularität) wird durch die (Länge des Umfangs eines Kreises mit der gleichen Fläche wie die Projektionsfläche eines Partikels)/die (Konturlänge einer Partikel-projizierten Fläche) dargestellt und diese wird durch die Messung mit einer Messgeschwindigkeit von 1500 Partikeln pro Minute unter Verwendung einer Vorrichtung FPIA-2000 (hergestellt durch die Sysmex Co., Ltd.) bestimmt.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in mehr Detail unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele erklärt werden. In diesem Beispielen, etc. werden die erhaltenen elektrofotografischen Trockentoner bezüglich der Fixierbarkeit (auf einer nicht-Offsetfläche in °C), der Transparenz (HAZE (Trübungs)-Wert) bei 150°C, der Filmbildung auf der Oberfläche einer Entwicklerrolle und der Menge an freien Filmpulvern in den folgenden Weisen abgeschätzt.
  • Fixierungstest
  • Unter Verwendung eines kommerziell verfügbaren Laserdruckers (IBM 4019), der auf einem Mono-Komponentenentwicklungsmodus basiert, wurden nicht-fixierte Bildproben gesammelt. Die nicht-fixierten Bildproben wurden durch eine Fixiervorrichtung in einem Laserdrucker (KL 2010, Konica Co., Ltd.) (unter Verwendung des Rückseitenheizmodus mit einer PFA-Röhren-Fixierrolle und einer Walzen-Durchführzeit von 60 mSek.) für Fixierungstestzwecke durchgeführt.
  • Auswertung der Fixierbarkeit
  • Nicht-Offsetfläche
  • Die Oberflächentemperatur der Fixierrolle wurde variiert, die nicht-fixierten Proben wurden zugeführt, wodurch eine Auswertung durch Sichtung gemacht wurde, ob es auf den Proben nach der Fixierung zu einem Offset kam oder auch nicht auf.
  • Bewertung der Transparenz
  • Der HAZE-Wert eines fixierten Bildes auf einem OHP-Blatt wurde unter Verwendung einer HAZE-Messvorrichtung (Haze Meter Model 1001 DP, hergestellt durch die Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.) gemessen.
  • Filmbildung
  • Ein Toner wurde in eine Entwicklereinheit in einem kommerziell verfügbaren Laserdrucker (IBM 4019) positioniert, der auf einem Mono-Komponentenentwicklermodus basiert, und auf einem fotoempfindlichen Material in solch einer Weise konditioniert, dass er nicht entwickelt wurde. Dann wurde nur die Entwicklereinheit betrieben, um einen Zeitpunkt herauszufinden, zu dem ein Streifen (Filmbildung) an der Oberfläche einer Entwicklerrolle beobachtet wurde.
  • Messung der Menge der freien feinen Pulver
  • Die Menge an freien feinen Pulvern wurde unter Verwendung einer Messvorrichtung für die Verteilung der Durchmesser der Trockenpartikel „Aerorizer DSP", hergestellt durch TSI Co., Ltd., U.S.A., gemessen und in Bezug daraufhin ausgewertet, wie viel Partikel einen Durchmesser von 1,8 μm oder weniger in einer Tonerprobe (auf Zahlen basierende Prozentangabe) enthalten waren.
  • BEISPIEL 1
  • ZUSAMMENSETZUNG DER GEFÄRBTEN HARZPARTIKEL
    • Harzbinder: 100 Gewichtsanteile
  • Dieser Harzbinder war ein Styrol-Butylacrylat-Copolymer mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 56°C, einem Fließerweichungspunkt (Tf) von 115°C, einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 5 × 104 und einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 4 × 103.
    Farbmastercharge: 40 Gewichtsanteile
  • Diese Mastercharge war eine Mischung, die aus 70 Gewichtsanteilen des zuvor genannten Harzbinders und 30 Gewichtsanteilen Permanent Red F2R, C.I. 12310 besteht.
    Negativ beladbares Ladungskontrollmittel: 1 Gewichtsanteil
  • Dieses Ladungskontrollmittel war eine Oxo-Glucoverbindung („Copy Charge NCA cp2243", hergestellt durch die Clariant Co., Ltd.).
    Trennmittel: 3 Gewichtsanteile
  • Als das Trennmittel wurde ein Polywachs mit einem Schmelzpunkt von 128°C, d. h. Hoechst Wax PE130, hergestellt durch die Hoechst Co., Ltd., verwendet.
  • Die zuvor genannte Zusammensetzung wurde einheitlich bei 2800 Upm für 5 Minuten unter Verwendung eines Henschel Mischers 20B vermischt, der durch die Mitsui Mining Co., Ltd. hergestellt wird. Die Mischung wurde dann in einem Doppelschaftknetextruder (PCM-30, hergestellt durch die Ikegai Kaseisha Co., Ltd.) heiß verknetet, um die Hilfsmittel in dem Harz zu dispergieren und zu fixieren. Nach dem Ausrollen und Abkühlen wurde das geknetete Produkt in einer Federmühle auf 2 mm Mesh zerstoßen.
  • Dann wurde das zerstoßene Produkt unter Verwendung einer Strahlmühle (200APG, hergestellt von der Hosokawa Micron Co., Ltd.) fein vermahlen und mit einer pneumatischen Klassifiziervorrichtung klassifiziert (100ATP, hergestellt durch die Hosokawa Micron Co., Ltd.), um gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm zu erhalten.
  • Unter Verwendung einer Heißluftsphäronisiervorrichtung (Surfusing System SFS-3 Type, hergestellt durch die Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) wurden die gefärbten Harzpartikel unter den folgenden Bedingungen mit Hitze behandelt. Die Heißlufteinlasstemperatur betrug 320°C, die Kontaktzeit der Partikel mit der Heißluft betrug 0,03 Sekunden, die Fließgeschwindigkeit der Heißluft betrug 12,3 m/s und das zugeführte Rohmaterial pro Einheitsfläche betrug 1,0 kg/h. So wurden gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,3 μm und einer Rundheit von 0,97 erhalten.
  • Einhundert (100) Gewichtsanteile der so hergestellten hitzebehandelten gefärbten Harzpartikel und 0,5 Gewichtsanteile von feinen Kieselerdepartikeln (Cabseal TG810G, hergestellt von der Cabot Co., Ltd. und mit einem Partikeldurchmesser von 10 nm), die mit Hexamethyldisilazan oberflächenbehandelt worden waren, wurden einheitlich bei 2800 Upm für 2 Minuten unter Zugabe der feinen Kieselerdepartikel unter Verwendung eines Henschel Mischers 20B (hergestellt von der Mitsui Mining Co., Ltd.) vermischt, wodurch der erste elektrofotografische Trockentoner der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
  • Vor der weiteren Zugabe wurde ein 100 μm breiter Querschnitt des mit Hitze behandelten Partikels in einem abtastenden Elektronenmikroskop bei einer Vergrößerung von 40000 angesehen. Wie man aus 1 sehen kann, sind etwa 70 weiße Trennmittelpartikel mit einem Durchmesser von ungefähr 0,1 mm in einer Schicht des gefärbten Harzpartikels von seiner Oberfläche bis zu einer Tiefe von ungefähr 0,8 μm verteilt, wohingegen in einer zentralen Schicht ab einer Tiefe von 0,8 μm bis zu den innersten Stelle Trennmittelpartikel so eng gepackt sind, dass sie nicht einzeln identifiziert werden können. In 1 liegt der Tonerpartikel wahrscheinlich bedingt durch die Deformation durch das Schneiden in einer ovalen Form vor, und der Tonerpartikel wird so gezeigt, dass er zwei große weiße Flecken wahrscheinlich durch Auffalten aufweist.
  • Der in Beispiel 1 erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 200°C, eine Niedertemperatur-Offsettemperatur von 110°C und eine Nicht-Offsetbreite von 90°C. Ein HAZE-Wert von 25 wurde erhalten und es kam sogar nach 8 Stunden zu keiner Filmbildung auf einer Entwicklerrolle.
  • BEISPIEL 2
  • Ein elektrofotografischer Trockentoner wurde durch die Bereitstellung gefärbter Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm in dem Klassifizierungsschritt, die Hitzebehandlung von diesen in gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,2 μm und einer Rundheit von 0,97 und das Durchführen einer weiteren Zugabe in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass eine 50 : 50 Mischung (nach Gewicht) (hergestellt durch die Sanyo Kasei Co., Ltd. mit einer Tg von 61°C, einem Fließerweichungspunkt (Tf) von 126°C, einer Säurezahl von 5 und einer Hydroxylzahl von 30) eines polykondensierten Polyesters einer aromatischen Dicarbonsäure und eines alkylenetherfizierten Bisphenol A und ein durch eine polyvalente Metallverbindung teilweise vernetztes Produkt des polykondensierten Polyesters anstelle des Harzbinders in der gefärbten Harzpartikelzusammensetzung von Beispiel 1 verwendet wurde.
  • Die Beobachtung einer Querschnittsform des erhaltenen gefärbten Harzpartikels unter einem abtastenden Elektronenmikroskop zeigte, dass Wachspartikel in diesem Abschnitt ähnlich dispergiert waren.
  • Der so erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 200°C, eine Niedertemperatur-Offsettemperatur von 110°C und einen Nicht-Offsetbereich von 70°C. Ein HAZE-Wert von 28 wurde erhalten und es kam sogar nach 8 Stunden zu keinerlei Filmbildung auf einer Entwicklerrolle.
  • BEISPIEL 3
  • Einhundert (100) Gewichtsanteile der gefärbten Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm, die durch die pneumatische Klassifizierung in Beispiel 1 erhalten worden waren, und 15 Gewichtsanteile der verkapselnden feinen Partikel, die aus einem Styrol-Acrylsäure-Copolymer hergestellt worden waren, das durch Emulsionspolymerisation hergestellt wird, und die eine Tg von 65°C, einen Fließerweichungspunkt von 145°C, einen Partikeldurchmesser von 0,25 μm, ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 30000 und ein zahlendurchschnittliches Molekulargewicht von 10000 aufweisen, wurden zusammen mikroskopisch bei einer Rotorumdrehungsgeschwindigkeit von 90 m/s für 5 Minuten unter Verwendung eines Hybridizer NHS-1 (Nara Kikai Seisakusho Co., Ltd.) zum Absetzen der verkapselnden feinen Partikel auf den gefärbten feinen Harzpartikeln vermischt.
  • Dann wurden die gefärbten Harzpartikel mit den darauf abgeschiedenen verkapselnden feinen Partikeln mit Hitze unter Verwendung eines Heißluftsphäronisators „Surfusing System SFS-3 Type", hergestellt durch die Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) behandelt, wodurch gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,3 μm und einer Rundheit von 0,98 erhalten wurden. Die angewendeten Bedingungen waren so, dass die eingehende Heißlufttemperatur 320°C betrug, die Kontaktzeit der Partikel mit der Heißluft 0,05 Sekunden betrug, die Fließgeschwindigkeit der Heißluft 13,2 m/s betrug und die Zufuhr pro Einheitsfläche 1,0 kg/h betrug. Anschließend wurde die weitere Zugabebehandlung wie in Beispiel 2 durchgeführt, wodurch der zweite elektrofotografische Trockentoner gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
  • Die Begutachtung einer Querschnittsform des gefärbten Harzpartikels vor der Zusatzbehandlung unter einem abtastenden Elektronenmikroskop wie ihn Beispiel 1 zeigte, dass die Harzbeschichtung 0,18 μm dick war und dass es in dem gefärbten Harzpartikel eine ähnliche Verteilung von Wachspartikeln wie in Beispiel 1 gab.
  • Der so erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 200°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 130°C und eine Nicht-Offsetbreite von 70°C. Es wurde ein HAZE-Wert von 30 ohne Filmbildung auf einer Entwicklungsrolle sogar nach der Dauer von 10 Stunden erhalten.
  • BEISPIEL 4
  • Die verkapselnden feinen Partikel wurden auf 100 Gewichtsanteilen der gefärbten Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm wie in Beispiel 3 abgeschieden, wobei diese Partikel durch die Klassifizierung in Beispiel 2 erhalten wurden. Dann wurden die Partikel wie in Beispiel 3 mit Hitze behandelt, wodurch gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,2 μm und einer Rundheit von 0,97 erhalten wurden. Anschließend wurde die weitere Hilfsmittelbehandlung wie in Beispiel 3 durchgeführt, wodurch der zweite elektrofotografische Trockentoner gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
  • Die Begutachtung einer Querschnittsform des gefärbten Harzpartikels vor der weiteren Hilfsmittelbehandlung unter einem abtastenden Elektronenmikroskop wie in Beispiel 3 zeigte, dass die Harzbeschichtung 0,2 μm dick war und dass es in dem gefärbten Harzpartikel, der mit der Harzbeschichtung beschichtet war, eine ähnliche Verteilung der Wachspartikel wie in Beispiel 1 gab.
  • Der so erhaltene Trockentoner für die Elektrofotografie hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 200°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 130°C und eine Nicht-Offsetbreite von 70°C. Ein HAZE-Wert von 31 wurde ohne Filmbildung auf einer Entwicklungsrolle sogar nach einer Dauer von 10 Stunden erhalten.
  • VERGLEICHENDES BEISPIEL 1
  • Die gefärbten Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm, die durch Klassifizierung in Beispiel 1 erhalten wurden, wurden mit einer Heißluftsphäronisiervorrichtung „Surfusing System SFS-3 Type", hergestellt von der Nippon Pneumatic Industries, Ltd., unter den gleichen Bedingungen (z. B. betrug die Heißlufteinlasstemperatur 320°C) wie in Beispiel 1 mit Hitze behandelt, mit der Ausnahme, dass die Kontaktzeit der Partikel mit Heißluft auf 8 × 103 Sekunden verringert wurde, wodurch gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,2 μm und einer Rundheit von 0,88 erhalten wurden.
  • Die Begutachtung eines Querschnitts des hitzebehandelten Partikels unter einem abtastenden Elektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 40000 zeigte, dass die Trennmittelpartikel sowohl in dem gefärbten Harzpartikel wie auch in der Nähe von dessen Oberfläche dicht gepackt waren.
  • Anschließend wurde die weitere Hilfsmittelbehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt, wodurch ein vergleichender Trockentoner für die Elektrofotografie erhalten wurde, der dann ähnlich ausgewertet wurde. Der erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 180°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 140°C und eine Nicht-Offsetbreite von 40°C. Der HAZE-Wert war 31, aber es wurde eine Filmbildung auf einer Entwicklerrolle eine Stunde nach dem Betreiben einer Entwicklereinheit gefunden.
  • VERGLEICHENDES BEISPIEL 2
  • Die gefärbten Harzpartikel mit verkapselnden feinen Partikeln, die darauf wie in Beispiel 3 abgeschieden sind, wurden unter Verwendung einer Heißluftsphäronisiervorrichtung „Surfusing System SFS-3 Type", hergestellt durch die Nippon Pneumatic Industries, Ltd., unter den gleichen Bedingungen (z. B. betrug die Heißlufteinlasstemperatur 320°C) wie in Beispiel 3 mit Hitze behandelt, mit der Ausnahme, dass die Kontaktzeit der Partikel mit der Heißluft auf 1 Sekunde verlängert wurde, wodurch gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,3 μm und einer Rundheit von 0,99 erhalten wurden.
  • Die Begutachtung eines Querschnitts des hitzebehandelten Partikels unter einem abtastenden Elektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 40000 zeigte, dass das Trennmittel an der Oberfläche des gefärbten Harzpartikels ausblutete.
  • Anschließend wurde die weitere Hilfsmittelbehandlung wie in Beispiel 3 durchgeführt, wodurch ein vergleichender Trockentoner für die Elektrofotografie erhalten wurde, der dann ähnlich ausgewertet wurde. Der erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 180°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 140°C und eine Nicht-Offsetbreite von 40°C. Der HAZE-Wert war 56 hoch und es wurde eine Filmbildung auf einer Entwicklerrolle eine Stunde nach dem Betreiben einer Entwicklereinheit gefunden.
  • VERGLEICHENDES BEISPIEL 3
  • Die gefärbten Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm, die im Klassifizierungsschritt in Beispiel 1 erhalten wurden, wurden unter Verwendung einer Heißluftsphäronisiervorrichtung „Surfusing System SFS-3 Type", unter den gleichen Bedingungen (z. B. betrug die Kontaktzeit der Partikel mit der Heißluft 0,03 Sekunden) wie in Beispiel 1 mit Hitze behandelt, mit der Ausnahme, dass die Einlassheißlufttemperatur auf 150°C geändert wurde, wodurch gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm und einer Rundheit von 0,92 erhalten wurden.
  • Einhundert (100) Gewichtsanteile der erhaltenen gefärbten Harzpartikel und 15 Gewichtsanteile der verkapselnden feinen Partikel, die in Beispiel 3 verwendet wurden, wurden mikroskopisch miteinander bei einer Rotorumdrehungsgeschwindigkeit von 90 m/s für 5 Minuten unter Verwendung eines Hybridizer NHS-1 (hergestellt durch die Nara Kikai Seisakusho Co., Ltd.) vermischt, um die verkapselnden feinen Partikel auf den gefärbten Harzpartikeln abzuscheiden, wodurch gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,4 μm und einer Rundheit von 0,94 erhalten wurden.
  • Die Begutachtung eines Querschnitts des gefärbten Harzpartikels mit den darauf aufgeschiedenen verkapselnden feinen Partikeln unter einem abtastenden Elektronenmikroskop mit einer Vergrößerung von 40000 zeigte, dass im Gegensatz zu der Dispersion der Trennmittelpartikel in der vorliegenden Erfindung die Trennmittelpartikel sowohl in dem gefärbten Harzpartikel wie auch in der Nähe von dessen Oberfläche dicht gepackt waren.
  • Anschließend wurde die weitere Hilfsmittelbehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt, wodurch ein vergleichender Trockentoner für die Elektrofotografie erhalten wurde, der dann in ähnlicher Weise ausgewertet wurde. Der erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 180°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 140°C und eine Nicht-Offsetbreite von 40°C. Der HAZE-Wert war 26 und es kam sogar nach der Dauer von 8 Stunden zu keiner Filmbildung auf einer Entwicklerrolle.
  • BEISPIEL 5
    • Harzbinder: 100 Gewichtsanteile
  • Dieser Harzbinder war ein Styrol-Butylacrylat-Copolymer mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 56°C, einem Fließerweichungspunkt (Tf) von 115°C, einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 5 × 104 und einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 4 × 103.
    Farbmastercharge: 40 Gewichtsanteile
  • Diese Mastercharge war eine Mischung, die aus 70 Gewichtsanteilen des zuvor genannten Harzbinders und 30 Gewichtsanteilen Permanent Red F2R, C.I. 12310 besteht.
    Negativ aufladbares Ladungskontrollmittel: 1 Gewichtsanteil
  • Dieses Ladungskontrollmittel war eine Oxo-Glucoverbindung („Copy Charge NCA cp2243", hergestellt von der Clariant Co., Ltd.).
    Trennmittel: 3 Gewichtsanteile
  • Für das Trennmittel wurde ein Polywachs mit einem Schmelzpunkt von 128°C verwendet, d. h. Hoechst Wax PE130, hergestellt durch die Hoechst Co., Ltd.
  • Die zuvor genannte Zusammensetzung wurde einheitlich bei 2800 Upm für 5 Minuten unter Verwendung eines Henschel Mischers 20B vermischt, der durch die Mitsui Mining Co., Ltd. hergestellt wird. Die Mischung wurde dann in einem Doppelschaftknetextruder (PCH-30, hergestellt von der Ikegai Kaseisha Co., Ltd.) heiß verknetet, um die Hilfsstoffe zu dispergieren und in dem Harz zu fixieren. Nach dem Stehen lassen zum Abkühlen wurde das verknetete Produkt in einer Federmühle mit einem 2 mm Mesh Durchlass zerstoßen.
  • Das zerstoßene Produkt wurde dann unter Verwendung einer Strahlmühle (200APG, hergestellt durch die Hosokawa Micron Co., Ltd.) fein vermahlen und durch eine pneumatischen Klassifiziervorrichtung (100ATP, hergestellt von der Hosokawa Micron Co., Ltd.) klassifiziert, um gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm zu erhalten.
  • Unter Verwendung einer Heißluftsphäronisiervorrichtung (Surfusing System SFS-3 Type, hergestellt durch die Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) wurden die gefärbten Harzpartikel unter den folgenden Bedingungen mit Hitze behandelt. Die Heißlufttemperatur am Einlass betrug 320°C, die Kontaktzeit der Partikel mit der Heißluft war 0,03 Sekunden, die Fließgeschwindigkeit der Heißluft pro Einheitsfläche war 0,7 m3/s und die Menge des zugeführten Rohmaterials war 1,0 kg/h. Die Zusammensetzung des mit Hitze behandelten gefärbten Harzpartikels wurde in dessen Tiefenrichtung unter Verwendung eines TOF-SIMS (ein flugzeitartiges sekundäres Ionenmassenspektrometer), d. h. eines TRIFT-2000, hergestellt von der Alback Phi Co., Ltd.) analysiert. Dementsprechend wurde herausgefunden, dass die Trennmittelschicht 0,004 μm betrug. Die Tatsache, dass dies eine Trennmittelschicht war, wurde durch den Nachweis einer Erhöhung in aus Olefin abgeleitetem CH bestätigt.
  • Einhundert (100) Gewichtsanteile der gefärbten Harzpartikel mit auf deren Oberflächen gebildeten Trennmittelschichten und 15 Gewichtsanteile verkapselnde feine Partikel, die aus Styrol-Acryl-Copolymer hergestellt sind, die durch seifenfreie Emulsionspolymerisation hergestellt werden (mit einer Tg von 65°C, einem Fließerweichungspunkt von 145°C, einem Partikeldurchmesser von 0,25 μm, einem gewichtsdurchschnittlichen Molekulargewicht von 30000 und einem zahlendurchschnittlichen Molekulargewicht von 10000) wurden mikroskopisch miteinander bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors von 90 m/s für 5 Minuten unter Verwendung eines Hybridizer NHS-1 (hergestellt durch Nara Kikai Seisakusho Co., Ltd.) vermischt, wodurch die verkapselnden feinen Partikel auf den gefärbten Harzpartikeln abgeschieden wurden und verkapselte gefärbte Harzpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,3 μm und einer Rundheit von 0,97 erhalten wurden. Es wurde herausgefunden, dass die Harzbeschichtungschichten eine Dicke von 0,18 μm aufwiesen.
  • Einhundert (100) Gewichtsanteile der verkapselten gefärbten Harzpartikel und 0,5 Gewichtsanteile feine Kieselerdepartikel (R-972, hergestellt von der Nippon Aerosil Co., Ltd. und mit einem Durchmesser von 14 μm), die auf deren Oberflächen hydrophob gemacht worden waren, wurden einheitliche bei 2800 Upm für 2 Minuten für die weitere Zugabe der feinen Kieselerdepartikel unter Verwendung eines Henschel Mischer 20B (hergestellt von der Mitsui Mining Co., Ltd.) vermischt, wodurch der elektrofotografische Trockentoner der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
  • Der erhaltene elektrofotografische Trockentoner hatte eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 210°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 105°C und eine Nicht-Offsetbreite von 105°C. Ein HAZE-Wert von 31 wurde erhalten und es kam sogar nach der Dauer von 12 Stunden zu keiner Filmbildung auf einer Entwicklerrolle. Durch Messung wurde herausgefunden, dass die Menge der freien feinen Pulver 1,1 % betrug (zahlenbasierende Prozentangabe).
  • BEISPIEL 6
  • Ein elektrofotografischer Trockentoner wurde wie in Beispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine 50 : 50 Mischung (nach Gewicht) (hergestellt von der Sanyo Kasei Co., Ltd. mit einer Tg von 61°C, einem Fließerweichungspunkt (Tf) von 126°C, einer Säurezahl von 5 und einer Hydroxylzahl von 30) aus einem polykondensierten Polyester einer aromatischen Dicarbonsäure und einem alkylenetherfizierten Bisphenol A und einem teilweise durch eine polyvalente Metallverbindung vernetztes Produkt des polykondensierten Polyesters anstelle des Harzbinders in der gefärbten Harzpartikelzusammensetzung von Beispiel 5 verwendet wurde. Danach wurde eine ähnliche Hitzebehandlung durchgeführt, um mit Hitze behandelte Partikel mit Trennmittelschichten mit einer Dichte von 0,002 μm zu erhalten, die auf deren Oberflächen gebildet waren.
  • Die mit Hitze behandelten Partikel wurden verkapselt wie in Beispiel 5, um verkapselte Partikel mit darauf gebildeten Trennmittelschichten mit einer Dicke von 0,17 μm zu erhalten, die dann in einen elektrofotografischen Trockentoner geformt wurden. Als ein Ergebnis der Auswertung der Eigenschaften des elektrofotografischen Trockentoners wurde herausgefunden, dass dieser eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 200°C, eine untere Temperatur-Offsettemperatur von 105°C und eine Nicht-Offsetbreite von 95°C aufweist. Es wurde ein HAZE-Wert von 30 erhalten und es kam sogar nach der Dauer von 15 Stunden zu keiner Filmbildung auf einer Entwicklerrolle. Durch Messung wurde herausgefunden, dass die Menge der freien feinen Pulver 1,3 % betrug (auf Zahlen basierende Prozentangabe).
  • VERGLEICHENDES BEISPIEL 4
  • Mit Hitze behandelte Partikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6,1 μm und einer Rundheit von 0,94 wurden wie in Beispiel 5 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die gefärbten Harzpartikel mit Hitze unter Verwendung einer Heißluftsphäronisiervorrichtung („Surfusing System SFS-3 Type", hergestellt von der Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) unter den gleichen Bedingungen mit der Ausnahme behandelt wurden, dass die Kontaktzeit der Partikel mit Heißluft auf 0,01 Sekunden verringert wurde. Eine Tiefenanalyse der Zusammensetzung des mit Hitze behandelten Partikels wie in Beispiel 5 zeigte, dass keinerlei wesentliche Trennmittelschicht gefunden wurde; das Trennmittel blutete an einem Teil der Oberfläche des mit Hitze behandelten Partikels aus.
  • Als ein Ergebnis der Auswertung der Eigenschaften eines elektrofotografischen Trockentoners, der wie in Beispiel 5 gezeigt hergestellt wird, wurde herausgefunden, dass dieser eine Hochtemperatur-Offsettemperatur von 190°C, eine Niedrigtemperatur-Offsettemperatur von 110°C und eine Nicht-Offsetbreite von 80°C aufwies. Es wurde ein HAZE-Wert von 32 erhalten und es kam zu einer Filmbildung auf einer Entwicklerrolle nach der Dauer von 0,5 Stunden. Durch Messung wurde herausgefunden, dass die Menge der freien feinen Pulver 26,5 % betrug (zahlenbasierende Prozentangabe).
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung ist auf elektrofotografische Trockentoner und deren Herstellungsverfahren gerichtet. Mit dieser Erfindung ist es möglich, elektrofotografische Trockentoner, die insbesondere für Farbtoner geeignet sind, die eine Verunreinigung durch Filmbildung von Prozessbauteilen wie fotoempfindlichen Materialien und Entwicklern verhindern, und die in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit gegen Offset bei der Fixierung und die Robustheit und die Transparenz mit einer sehr verringerten Menge an freien feinen Pulvern sehr verbessert sind, sowie deren Herstellungsverfahren bereit zu stellen.

Claims (6)

  1. Trockentoner für die Elektrophotographie, enthaltend gefärbte Harzpartikel, welche durch Schmelzkneten und Mahlen eines Harzbinders, eines Trennmittels und eines Färbemittels erhalten werden, in denen Trennmittelpartikel in dem Harzbinder dispergiert sind, worin: besagte gefärbte Harzpartikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 μm bis 10 μm und eine Rundheit von 0,93 bis 0,99 haben, und die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als jener Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel, und die Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Partikels dispergiert sind, einen Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 0,3 μm haben.
  2. Trockentoner für die Elektrophotographie, enthaltend gefärbte Harzpartikel, welche durch Schmelzkneten und Mahlen eines Harzbinders, eines Trennmittels und eines Färbemittels erhalten werden, in denen Trennmittelpartikel in dem Harzbinder dispergiert sind, und verkapselnde Harzpartikel, welche mit der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels fest verbunden sind, wobei in dem Harzbinder Trennmittelpartikeln dispergiert sind, um eine Harzbeschichtung darauf zu bilden, worin: besagte gefärbte Harzpartikel einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 3 μm bis 10 μm und eine Rundheit von 0,93 bis 0,99 haben, und die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als jener Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel, und die Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Partikels dispergiert sind, einen Partikeldurchmesser von 0,05 μm bis 0,3 μm haben und die Harzbeschichtung eine Dicke von 0,05 μm bis 1 μm hat.
  3. Trockentoner für die Elektrophotographie gemäß Anspruch 2, worin die verkapselnden Harzpartikel durch seifenfreie Emulsionspolymerisation erhalten werden.
  4. Trockentoner für die Elektrophotographie nach Anspruch 2 oder 3, worin der Harzbinder einen Fließerweichungspunkt von 100°C bis 150°C besitzt, und ein Unterschied von bis zu ±30°C zwischen dem Erweichungspunkt des Trennmittels und dem Fließerweichungspunkt des Harzbinders besteht, und die Fließerweichungstemperatur der Harzbeschichtung mindestens 5°C höher als die Fließerweichungstemperatur des Harzbinders ist.
  5. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Trockentoners, welches die Schritte umfasst der Zugabe von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen eines mit einem Harzbinder nicht kompatiblen Trennmittels zu 100 Gew.-Teilen des Harzbinders, des Dispergierens des Trennmittels darin zusammen mit einem Färbemittel, welches dazugegeben wird, des Mahlens der resultierenden Dispersion durch feinmahlende Mittel zu gefärbten Harzpartikeln und schließlich des Behandelns der gefärbten Harzpartikel in einem Heißluftstrom zwecks ihrer erneuten Dispersion, damit die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel.
  6. Verfahren zur Herstellung eines elektrophotographischen Trockentoners, welches die Schritte umfasst der Zugabe von 0,5 bis 10 Gew.-Teilen eines mit einem Harzbinder nicht kompatiblen Trennmittels zu 100 Gew.-Teilen des Harzbinders, des Dispergierens des Trennmittels darin zusammen mit einem Färbemittel, welches dazugegeben wird, des Mahlens der resultierenden Dispersion durch feinmahlende Mittel zu gefärbten Harzpartikeln, des einheitlichen Fixierens von verkapselnden Harzpartikeln an die Oberfläche der gefärbten Harzpartikel durch mechanische Einwirkung oder eine trockene mechanochemische Methode und an schließend des Behandelns der gefärbten Harzpartikel in einem Heißluftstrom, damit die verkapselnden Harzpartikel sich mit der Oberfläche der gefärbten Harzpartikel verbinden und die Trennmittelpartikel erneut dispergiert werden, damit die Trennmittelpartikel, welche in jedem gefärbten Harzpartikel dispergiert sind, eine Partikeldurchmesserverteilung in einer Weise besitzen, dass der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel, welche in der Nähe der Oberfläche jedes gefärbten Harzpartikels dispergiert sind, größer ist als der Partikeldurchmesser der Trennmittelpartikel an einer zentralen Stelle der gefärbten Harzpartikel.
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