DE60216387T2

DE60216387T2 - Toner und Wärmefixierungsverfahren

Info

Publication number: DE60216387T2
Application number: DE60216387T
Authority: DE
Inventors: Yojiro Hotta; Wakashi Iida; Tetsuya Ida; Takayuki Itakura; Nozomu Komatsu
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: KR20030022046A; US6808852B2; EP1291726A2; EP1291726A3; US20030129517A1; DE60216387D1; EP1291726B1; CN100409107C; KR100506441B1; CN1403878A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND TECHNISCHER HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner, der zur Entwicklung elektrostatischer Bilder in bilderzeugenden Verfahren wie etwa bei der Elektrofotografie und beim elektrostatischen Drucken eingesetzt wird, insbesondere auf einen Toner, der für eine Heißpressfixierung geeignet ist, sowie des Weiteren auf ein Hitzefixierverfahren, welches solch einen Toner einsetzt.
Bisher ist eine große Anzahl an elektrofotografischen Verfahren bekannt gewesen, einschließlich jener, die in den U.S. Patenten Nr. 2,297,691, 3,666,363 und 4,071,361 offenbart sind. Bei diesen Verfahren wird im Allgemeinen durch verschiedene Mittel ein elektrostatisches latentes Bild auf einem ein lichtleitendes Material umfassenden lichtempfindlichen Element ausgebildet, dann wird das latente Bild mit einem Toner entwickelt und das resultierende Tonerbild wird, nachdem es über ein Zwischenübertragungselement oder ohne ein solches auf ein Übertragungsmaterial wie etwa Papier, etc. übertragen worden ist, wie erwünscht durch Erhitzen, Pressen oder Erhitzen und Pressen oder mit Lösungsmitteldampf fixiert, um eine Kopie oder einen Druck zu erhalten, welcher ein fixiertes Tonerbild trägt.
Hinsichtlich des Schritts des Fixierens des Tonerbildes auf einem Blatt (Übertragungs)material, wie etwa Papier, welcher in den vorstehend erwähnten elektrofotografischen Verfahren der letzte Schritt ist, sind verschiedene Verfahren und Geräte entwickelt worden, von denen das populärste eines mit einem Heiz- und Pressfixiersystem ist, welches heiße Walzen verwendet.
Bei dem Heiz- und Presssystem, welches heiße Walzen einsetzt, wird ein Übertragungs(-aufnehmendes)material, wie etwa Papier, welches ein zu fixierendes Tonerbild trägt, durch heiße Walzen geführt, während eine Oberfläche einer heißen Walze, von der sich der Toner ablösen kann, mit der Oberfläche des Tonerbildes des Übertragungsmaterials unter Druck in Kontakt gebracht wird, um das Tonerbild zu fixieren. Da die heiße Walzenoberfläche und das Tonerbild auf dem Übertragungsmaterial miteinander unter Druck in Kontakt stehen, wird bei diesem Verfahren eine sehr gute Wärmeeffizienz zum Schmelzfixieren des Tonerbildes auf dem Übertragungsmaterial erzielt, was ein schnelles Fixieren ermöglicht.
In dem Fixierschritt stehen allerdings die Oberfläche der heißen Walze und das Tonerbild in erweichtem oder geschmolzenem Zustand und unter Druck miteinander in Kontakt, sodass ein Teil des Toners auf die Oberfläche der Fixierwalze übertragen wird und dort anhaftet und dann auf ein nachfolgendes Übertragungsmaterial zurückübertragen wird, sodass das Übertragungsmaterial verschmutzt wird. Dies wird als Offset-Phänomen bezeichnet. Dementsprechend wird es als wichtige Bedingung angesehen, die bei dem Fixiervorgang mit einer heißen Walze einzuhalten ist, dass verhindert wird, dass Toner an der Oberfläche einer heißen Fixierwalze anhaftet.
Bisher ist zu dem Zweck, ein Anhaften des Toners auf einer Oberfläche der Fixierwalze zu verhindern, in der Praxis z.B. die Walzenoberfläche aus einem Material (z.B. einem Siliconkautschuk oder einem fluorhaltigen Harz) ausgebildet worden, welches bezüglich des Toners eine hervorragende Ablösbarkeit zeigt, und des Weiteren, die Walzenoberfläche mit einer Flüssigkeit zu beschichten, welche eine gute Ablösbarkeit zeigt, wie etwa ein Siliconöl, zu dem Zweck, einen Offset zu verhindern und eine Ermüdung des Materials der Walzenoberfläche zu verhindern. Während dies unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns eines Toner-Offsets sehr effektiv ist, wird dieses Verfahren allerdings von dem Problem begleitet, dass es zu einem komplizierten Fixiergerät führt, da es erforderlich ist, einen Mechanismus zum Zuführen solch einer Offset verhindernden Flüssigkeit vorzusehen.
Andererseits sind für das Übertragungsmaterial zum Fixieren eines Tonerbildes darauf im Allgemeinen verschiedene Papiere unterschiedlicher Güte, gestrichene Papiere und Kunststofffilme eingesetzt. Insbesondere gibt es eine zunehmende Nachfrage nach einem transparenten Film (Folie) für OHP (Overheadprojektoren) (die hernach als "OHP-Filme" bezeichnet werden) als Präsentationsmittel bei verschiedenen Treffen oder Kongressen. Im Gegensatz zu Papieren zeigt solch ein OHP-Film nur eine geringe Absorptionsfähigkeit für Öl, sodass im Falle der Verwendung eines Offset verhindernden Öls, wie etwa einer Siliconflüssigkeit, eine beachtliche Menge Öl nach dem Fixieren auf dem OHP-Film zurückbleibt. Dies führt zu Schwierigkeiten, wie etwa einer Verringerung der Transparenz des OHP-Films, einem thermischen Verdampfen des Siliconöls und einer Verschmutzung mit diesem in dem bilderzeugenden Gerät und zudem zu einer Aufarbeitung des rückgewonnenen Öls.
Als ein weiteres Verfahren ist die Zugabe von Wachsen, wie etwa Polyethylen mit geringem Molekulargewicht oder Polypropylen mit geringem Molekulargewicht, vorgeschlagen und in der Praxis durchgeführt worden, welche beim Erhitzen in effizienter Weise geschmolzen werden können, um eine verbesserte Ablösbarkeit des Toner zu erreichen.
Das Einbringen von Wachsen in Tonerteilchen ist in JP-B 52-3304, JP-B 52-3305 und JP-A 57-52574 vorgeschlagen worden.
Die Zugabe von Wachsen zu Tonern ist zudem in JP-A 3-50559, JP-A 2-79860, JP-A 1-109359, JP-A 62-14166, JP-A 61-273554, JP-A 61-94062, JP-A 61-138259, JP-A 60-252361, JP-A 60-252360 und JP-A 60-217366 vorgeschlagen worden.
Solche Wachse werden verwendet, um die Anti-Offset-Eigenschaft der Toner bei niedrigen Temperaturen und bei hohen Temperaturen zu verbessern und um die Fixierbarkeit des Toners bei niedrigen Temperaturen zu vergrößern, führen aber andererseits leicht zu Schwierigkeiten beim Toner wie etwa zu einer Verringerung der Lagerungsstabilität und zu einer Verschlechterung der Entwicklungsleistung aufgrund einer Temperaturerhöhung in dem bilderzeugenden Gerät und aufgrund einer Wanderung des Wachses zu den Oberflächen der Tonerteilchen nach einem langen Zeitraum des Stehens. Des Weiteren wird durch die Wachszugabe zudem die Transparenz des Bildes auf dem OHP-Film verringert. Im Hinblick auf diese Schwierigkeiten ist eine so geringe Menge an Wachszugabe wie möglich wünschenswert.
Aus dem vorstehenden Grund sind zahlreiche Vorschläge zur Verbesserung der Bindeharze des Toners gemacht worden. Zum Beispiel wurde in JP-B 51-23354 ein Toner vorgeschlagen, der ein Vinylcopolymer mit einem zweckmäßigen Vernetzungsausmaß umfasst, welches durch Verwendung eines Vernetzungsmittels und eines das Molekulargewicht einstellenden Mittels erzielt wurde. In JP-B 55-6805 ist ein Toner vorgeschlagen worden, welcher polymerisierte Einheiten aus α,β-ungesättigten Ethylenmonomeren umfasst und eine aufgeweitete Molekulargewichtsverteilung hat, wie sie sich in einem Verhältnis zwischen dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht und dem zahlengemittelten Molekulargewicht von 35 bis 40 ausdrückt. Des Weiteren sind, wie etwa in den nachstehend beschriebenen Veröffentlichungen, Toner vorgeschlagen worden, welche ein Mischharz einsetzen, das ein Vinylpolymer einschließt und eine spezifizierte Tg, ein spezifiziertes Molekulargewicht und einen spezifizierten Gelgehalt hat.
Es ist richtig, dass ein Toner, welcher ein Harz mit einer breiteren Molekulargewichtsverteilung umfasst, einen breiteren Temperaturbereich zum Fixieren zwischen einer unteren Grenze der Fixiertemperatur (oder einer tiefsten Temperatur zum Fixieren) und einer Offset-Temperatur (oder einer Temperatur, bei der Offset einsetzt) als ein Toner aufweist, welcher ein einzelnes Harz mit einer engeren Molekulargewichtsverteilung umfasst. Allerdings gibt es bei solch einem Toner mit einer breiteren Molekulargewichtsverteilung immer noch die Schwierigkeit, dass in dem Fall, bei dem eine ausreichende Wirkung des Verhinderns von Offset starke Beachtung findet, es schwierig wird, eine ausreichend niedrige Fixiertemperatur zu erzielen, und andererseits in dem Fall, bei dem die niedrige Fixiertemperatur starke Beachtung findet, die Wirkung des Verhinderns von Offset leicht unzureichend wird.
Zum Beispiel ist in JP-A 56-158340 ein Toner einschließlich eines Bindeharzes vorgeschlagen worden, welches ein Polymer mit geringem Molekulargewicht und ein Polymer mit hohem Molekulargewicht umfasst. In der Praxis ist es schwierig, dass das Bindeharz einen vernetzten Anteil aufweist, sodass es notwendig wird, das Molekulargewicht des Polymers mit hohem Gewicht zu vergrößern oder den Gehalt des Polymers mit hohem Molekulargewicht zu vergrößern, um die Anti-Offset-Eigenschaft auf ein hohes Leistungsniveau zu verbessern. Eine Veränderung der Zusammensetzung in dieser Richtung führt leicht dazu, dass die resultierende Harzzusammensetzung deutlich verschlechtert wird, sodass es schwierig ist, für die Praxis zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.
Bezüglich eines Toners, welcher eine Mischung aus einem Polymer mit geringem Molekulargewicht und einem vernetzten Polymer umfasst, ist in JP-A 58-86558 ein Toner offenbart worden, der ein Polymer mit geringem Molekulargewicht und ein unlösliches und unschmelzbares Polymer umfasst. Der vorgeschlagene Toner kann eine verbesserte Fixierbarkeit und eine verbesserte Pulverisierbarkeit der Harzzusammensetzung zeigen. Allerdings ist es im Hinblick auf ein kleines Mw/Mn-Verhältnis von höchstens 3,5 zwischen dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) und dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) des Polymers mit geringem Molekulargewicht und eines großen Gehalts von 40 bis 90 Gew.-% des unlöslichen und unschmelzbaren Polymers schwierig, in Kombination hohe Leistungsniveaus für die Anti-Offset-Eigenschaft des Toners und die Pulverisierbarkeit der Harzzusammensetzung zu erzielen. Praktisch ist es sehr schwierig, einen Toner herzustellen, welcher die Fixierbarkeit und die Anti-Offset-Eigenschaft in zufriedenstellender Weise erfüllt, ohne eine Fixiervorrichtung einzusetzen, welche mit einem Mechanismus ausgestattet ist, der eine den Offset verhindernde Flüssigkeit zuführt. Da des Weiteren die Menge des unlöslichen und unschmelzbaren Polymers erhöht ist, wird die Schmelzviskosität im Schritt des Schmelzknetens bei der Tonerherstellung sehr groß, sodass eine viel höhere Temperatur als die herkömmliche Temperatur für das Schmelzkneten erforderlich ist, was leicht eine thermische Zersetzung der Zusatzstoffe hervorruft, was zu einer, Verschlechterung der Leistungsmerkmale des Toners führt.
In JP-A 56-16144 ist ein Toner mit wenigstens einem Signal in einer GPC-Molekulargewichtsverteilung in sowohl dem Molekulargewichtsbereich von 10³-8 × 10⁹ als auch dem Molekulargewichtsbereich von 10⁵-2 × 10⁶ vorgeschlagen worden. Der Toner kann eine verbesserte Pulverisierbarkeit des Bindeharzes, verbesserte Anti-Offset-Eigenschaft, ein verbessertes Verhindern der Filmbildung oder des Schmelzhaftens auf dem lichtempfindlichen Element sowie der Entwicklungsleistung zeigen. Weitere Verbesserungen der Anti-Offset-Eigenschaft und der Fixierbarkeit sind erwünscht. Es ist schwierig, dass das Harz schwerwiegendere Anforderungen in diesen Tagen erfüllt, während es eine weiter verbesserte Fixierbarkeit liefert und die anderen Eigenschaften beibehält oder verbessert.
Diesbezüglich ist es äußerst schwierig, die Fixierleistungsmerkmale des Toners einschließlich der Fixierbarkeit bei geringer Temperatur und der Anti-Offset-Eigenschaft auf hohen Leistungsniveaus zu realisieren.
In JP-A 59-21845, JP-A 59-218460, JP-A 59-219755, JP-A 60-28665, JP-A 60-31147, JP-A 60-45259, JP-A 60-45260 und JP-A 3-197971 ist ein Toner vorgeschlagen worden, der hervorragende Fixierleistungsmerkmale aufweist, indem festgelegte Mengen einer in THF (Tetrahydrofuran) oder Toluol unlöslichen Substanz enthalten sind. Allerdings sind weitergehende Verbesserungen erwünscht, um in Kombination eine Fixierbarkeit bei geringer Temperatur und Leistungsmerkmale bei kontinuierlicher Bilderzeugung zu erfüllen.
In JP-A 60-31147 und JP-A 3-197971 sind Toner vorgeschlagen worden, für welche die Molekulargewichte der löslichen Substanz weitergehend spezifiziert sind. Allerdings ist eine weitergehende Verbesserung des Leistungsmerkmals der kontinuierlichen Bilderzeugung erwünscht.
In JP-A 3-251853 ist ein Toner vorgeschlagen worden, welcher durch Suspensionspolymerisation erhalten wird und verschiedene Signale auf der Kurve der Molekulargewichtsverteilung zeigt, einschließlich eines Signals des niedrigsten Molekulargewichts bei 5 × 10⁴ oder darunter und eines Signals des höchsten Molekulargewichts bei 2 × 10⁵ oder darüber. Allerdings ist gegenwärtig bezüglich der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur eine weitergehende Verbesserung erwünscht.
JP-A 10-63035 zielt auf eine verbesserte Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur ab, indem ein Bindeharz eingesetzt wird, welches eine Komponente mit hohem Molekulargewicht und eine Komponente mit niedrigem Molekulargewicht enthält. Allerdings wird die Komponente mit hohem Molekulargewicht aufgrund einer während der Tonerherstellung ausgeübten Scherkraft aufgetrennt, sodass sich die Einregelung des Molekulargewichts in dem Schritt des Herstellens des Harzes nicht in den Leistungsmerkmalen des Toners wiederspiegelt, sodass die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und die Eigenschaft eines Anti-Offsets bei hoher Temperatur nicht in Kombination erzielt werden. Des Weiteren kann unter dem Gesichtspunkt der Viskoelastizität des Toners eine sowohl für eine Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur als auch für die Eigenschaft eines Anti-Offsets bei hoher Temperatur wirksame Viskoelastizität durch die Einregelung des Molekulargewichts des Harzes allein nicht erzielt werden.
In JP-A 11-24310 ist zudem ein Toner vorgeschlagen worden, welcher ein Polyesterharz mit einem Mw/Mn-Verhältnis von 10 bis 1000 und zudem ein dort zugegebenes Fischer-Tropsch-Wachs enthält. Allerdings können aus ähnlichen wie den vorstehend beschriebenen Gründen keine ausreichend guten Leistungsmerkmale des Fixierens erzielt werden.
In EP-A-0 412 416 wird ein durch Hitze fixierbarer Toner beschrieben. Gemäß der Offenbarung dieses Dokuments umfasst der Toner ein Bindeharz und ein Ablösemittel. Hinsichtlich der speziellen Inhaltsstoffe umfasst das Bindeharz ein Polyesterharz, während das Ablösemittel ein pfropfmodifiziertes Polyolefin umfasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner bereitzustellen, welcher die vorstehend erwähnten Probleme löst.
Es ist eine speziellere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner mit hervorragender Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner bereitzustellen, welcher unter Ausüben von Hitze und Wärme fixiert werden kann, während nur eine minimale Menge Öl aufgebracht wird oder das Aufbringen des Öls vollständig weggelassen wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Farbtoner bereitzustellen, welcher ein hochqualitatives Vollfarbbild auf einem OHP-Film erzeugen kann, welches eine hervorragende Transparenz aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner mit einer hervorragenden Umweltstabilität bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Toner bereitgestellt mit: (i) einem Bindeharz, (ii) einem Farbmittel, (iii) einem Kohlenwasserstoffwachs mit einem Mw von 400-800 und einem Mn von 400-600, (iv) einer Harzzusammensetzung mit einem Mw von 5.000-50.000 und einem Mn von 1.000-5.000, welche wenigstens eine Copolymereinheit, welche durch Reaktion eines Styrolmonomers mit wenigstens einem Monomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, Monomeren mit einer Carboxylgruppe, Monomeren mit einer Hydroxygruppe, Acrylatestermonomeren und Methacrylatestermonomeren synthetisiert ist, und eine Kohlenwasserstoffeinheit umfasst, und (v) einer metallorganischen Verbindung,
wobei das Bindeharz (i) in einem Anteil von wenigstens 60 Gew.-% des Bindeharzes (1) eine Polyesterkomponente umfasst und
der Toner eine durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessene Molekulargewichtsverteilung aufweist, die ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von wenigstens 4,0 × 10⁴ und ein Verhältnis Mw/Mn zwischen dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) und dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von wenigstens 50 einschließt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Hitzefixierverfahren bereitgestellt, welches aufweist: ein Fixierelement wird dazu gebracht, mit einem auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugten Tonerbild in Kontakt zu treten, und Wärme und Druck werden auf das Tonerbild ausgeübt, wodurch das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird, wobei das Tonerbild auf einer Fixieroberfläche des Aufzeichnungsmaterials unter Aufbringen eines von dem Fixierelement auf die Fixieroberfläche in einem Anteil von 0 – 1 × 10^–7 g/cm² zugeführten Siliconöls fixiert wird und das Tonerbild aus dem vorstehend erwähnten Toner gebildet ist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei einer Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, ersichtlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 ist ein Graph, der die Kurve des dynamischen Moduls eines Toners gemäß der Erfindung zeigt.
Die 2 ist ein Graph, der die Kurve des dynamischen Moduls eines herkömmlichen Toners zeigt.
Die 3 und 4 zeigen GPC-Diagramme (Gelpermeationschromatographie-Diagramme) des cyanfarbenen Toners 1 (Beispiel 1) bzw. des cyanfarbenen Toners 26 (Beispiel 26).
Die 5 ist eine schematische Schnittansicht eines Beispiels für ein bilderzeugendes Gerät, welches zur Verwendung eines Toners der Erfindung geeignet ist.
Die 6 ist eine schematische Schnittansicht einer Heißpressfixiervorrichtung.
Die 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Messen der Aufladbarkeit eines Toners oder eines äußeren Zusatzstoffes.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Als ein Ergebnis unserer Studie wurde gefunden, dass der Toner der vorliegenden Erfindung, welcher durch die vorstehend erwähnten Merkmale gekennzeichnet ist, ein fixiertes Tonerbild liefert, welches einen großen Glanz erzielt, eine gute Farbmischbarkeit zum Bereitstellen von Sekundärfarben und eine hervorragende Transparenz eines Bildes auf einem OHP-Film ergibt, indem eine Hitzefixiervorrichtung eingesetzt wird, welche kein oder nur eine beschränkte Menge eines den Offset verhindernden Öls einsetzt.
Wie vorstehend erwähnt, weist der Toner der vorliegenden Erfindung eine durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessene Molekulargewichtsverteilung auf, welche ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von wenigstens 4,0 × 10⁴ und ein Verhältnis Mw/Mn zwischen dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) und dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von wenigstens 50 einschließt.
In dem Fall, dass das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) des Toners unterhalb von 4,0 × 10⁴ liegt, kann sich die Lagerungsstabilität des Toners leicht verschlechtern, und in dem Fall, dass das Verhältnis Mw/Mn unterhalb von 50 liegt, zeigt der Toner leicht eine schlechtere Lagerungsstabilität und eine unterlegene Anti-Offset-Eigenschaft in der Hitze, was zu einem engeren Bereich für die Fixiertemperatur führt.
Es ist bevorzugt, das der Toner ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 4,0 × 10⁴-1,0 × 10⁷ und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 1.500-1,0 × 10⁹ aufweist. Das Verhältnis Mw/Mn kann bevorzugt 100-3.000 und mehr bevorzugt 200-2.500 betragen.
Für das Bindeharz (i), welches den Toner der vorliegenden Erfindung bildet, ist es erforderlich, dass es wenigstens 60 Gew.-% einer Polyesterkomponente umfasst. Solange diese Bedingung erfüllt ist, kann das Bindeharz (i) aus 100 Gew.-% eines Polyesterharzes bestehen, kann eine Art einer Hybridharzzusammensetzung umfassen, welche eine Polyesterkomponente und eine Vinylpolymerkomponente umfasst, die wenigstens teilweise chemisch miteinander verbunden sind, um ein Hybridharz (-Komponente) auszubilden, oder kann in der Form einer Mischung von wenigstens 60 Gew.-% eines Polyesterharzes mit einem weiteren Polymer vorliegen. Bei einer bevorzugten Ausführung kann das Bindeharz (i) der vorliegenden Erfindung eine Form einer Hybridharzzusammensetzung umfassen, die 65-95 Gew.-% einer Polyesterkomponente enthält, wobei wenigstens ein Anteil davon chemisch mit einer Vinylpolymerkomponente verbunden ist, um ein Hybridharz (-komponente) auszubilden. Solch eine Hybridharzzusammensetzung kann bevorzugt 5 bis 60 Gew.% und mehr bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% Hybridharz (-komponente) enthalten, welches eine Polyesterkomponente (oder -einheit) oder eine Vinylpolymerkomponente (oder -einheit) umfasst, die chemisch miteinander verbunden sind.
Zur Herstellung eines Polyesterharzes (einer Polyesterkomponente) als Bindeharz (als Binderkomponente) können ein Alkohol und eine Carbonsäure, ein Carbonsäureanhydrid, ein Carboxylatester, etc. als Ausgangsstoffe eingesetzt werden.
Das Polyesterharz als eine bevorzugte Spezies des Bindeharzes, welches den Toner der vorliegenden Erfindung bildet, kann aus einem Alkohol und einer Carbonsäure, einem Carbonsäureanhydrid oder einem Carbonsäureester als Ausgangsmonomeren gebildet sein. Spezieller können Beispiele für zweiwertige Alkohole einschließen: Bisphenol-A-alkylenoxidaddukte wie etwa Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen(3.3)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen(2.0)-polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen(6)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, Neopentylglycol, 1,4-Butendiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Dipropylenglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol, Bisphenol-A und hydriertes Bisphenol-A.
Beispiele für Alkohole mit drei oder mehr Hydroxygruppen zur Bereitstellung eines nicht-linearen Polyesterharzes können einschließen: Sorbitol, 1,2,3,6-Hexantetrol, 1,4-Sorbitan, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Tripentaerythritol, 1,2,4-Butantriol, 1,2,5-Pentantriol, Glycerin, 2-Methylpropantriol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und 1,3,5-Trihydroxymethylbenzol. Solch ein Alkohol mit drei oder mehr Hydroxygruppen kann bevorzugt in einer Menge von 0,1-1,9 mol% aller Monomere verwendet werden.
Beispiele für die Säure können einschließen: aromatische Dicarbonsäuren wie etwa Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure sowie Anhydride davon, Alkyldicarbonsäuren wie etwa Succinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Azelainsäure und Anhydride davon, Alkyl-substituierte Succinsäuren, die mit einer Alkylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen substituiert sind, sowie Anhydride davon und ungesättigte Dicarbonsäuren wie etwa Fumarsäure, Maleinsäure und Citraconsäure sowie Anhydride davon.
Des Weiteren können Beispiele für mehrbasige Säuren mit drei oder mehr Säuregruppen zur Bereitstellung eines nicht-linearen Polyesterharzes einschließen:
1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,5-Benzoltricarbonsäure,
1,2,4-Naphthalintricarbonsäure,
2,5,7-Naphthalintricarbonsäure,
1,2,4,5-Benzoltetracarbonsäure sowie Anhydride und Ester dieser Säuren. Solch eine mehrbasige Säure kann bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 1,9 mol% aller Monomere verwendet werden.
Von den durch eine Reaktion zwischen den vorstehend erwähnten Diolen und Säuren gebildeten Polyesterharzen sind jene bevorzugt, die als Polykondensate zwischen einem durch die nachstehend gezeigte Formel (1) dargestellten Bisphenolderivat und einer Carbonsäure ausgewählt aus Carbonsäuren mit zwei oder mehr Carboxylgruppen, Anhydriden davon oder niederen Alkylestern davon (z.B. Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Phthalsäure, Terephthalsäure, Trimellithsäure und Pyromellithsäure) gebildet sind, um einen Farbtoner mit einer guten Aufladbarkeit bereitzustellen:
wobei R eine Ethylen- oder Propylengruppe bezeichnet und x und y unabhängig eine positive ganze Zahl von wenigstens 1 sind, unter der Voraussetzung, dass der Durchschnitt von x + y im Bereich von 2-10 liegt.
Im Falle der Verwendung eines Polesterharzes für das Bindeharz des Toners ist es insbesondere bevorzugt, ein Polyesterharz mit einer Carbonsäuregruppe einzusetzen, insbesondere ein Polyesterharz mit einer durch die nachstehende Formel (A) dargestellten Molekülhauptkette:
wobei x und y unabhängig eine ganze Zahl von wenigstens 1 sind, die einen Durchschnitt von x + y im Bereich von 2-4 ergeben, und R H oder eine Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bezeichnet.
Solch ein Polyesterharz mit einer Molekülhauptkette der Formel (A) kann zum Zeitpunkt des Schmelzverknetens zusammen mit einer metallorganischen Verbindung, wie es hiernach detaillierter beschrieben werden wird, leicht eine Struktur mit einer Vernetzung durch Eisen ausbilden, wodurch ein Toner bereitgestellt wird, der einen deutlichen Minimumwert (G'_min) auf der Kurve des dynamischen Moduls des Toners zeigt.
Die als eine weitere bevorzugte Spezies des Bindeharzes, welches den Toner der vorliegenden Erfindung bildet, verwendete Hybridharzzusammensetzung meint eine Zusammensetzung, welche ein Hybridharz enthält, das eine Vinylcopolymereinheit und eine Polyestereinheit umfasst, die chemisch miteinander verbunden sind. Spezieller kann solch ein e) Hybridharz(zusammensetzung) durch Umsetzen einer Polyestereinheit mit einer Vinylpolymereinheit, die durch Polymerisation eines Monomers mit einer Carboxylatestergruppe wie etwa einem (Meth)acrylatester erhalten ist, oder mit einer Vinylpolymereinheit, die durch Polymerisation eines Monomers mit einer Carboxylgruppe wie etwa (Meth)acrylsäure durch Umesterung oder Polykondensation erhalten ist, erhalten werden. Solch ein Hybridharz kann bevorzugt die Form eines Pfropfcopolymers (oder eines Blockcopolymers) annehmen, welches die Polyestereinheit als Stammpolymer und die Vinylpolymereinheit als Verzweigungspolymer umfasst.
Beispiele für das zur Bereitstellung der Vinylpolymereinheit des Hybridharzes verwendete Vinylmonomer können einschließen: Styrol, Styrolderivate wie etwa o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, 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, m-Nitrostyrol, o-Nitrostyrol und p-Nitrostyrol, ethylenisch ungesättigte Monoolefine wie etwa Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen, ungesättigte Polyene wie etwa Butadien, halogenierte Vinyle wie etwa Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid und Vinylfluorid, Vinylester wie etwa Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat, Methacrylate wie etwa Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat, Acrylate wie etwa Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Octylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chlorethylacrylat und Phenylacrylat, Vinylether wie etwa Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylisobutylether, Vinylketone wie etwa Vinylmethylketon, Vinylhexylketon und Methylisopropenylketon, N-Vinylverbindungen wie etwa N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon, Vinylnaphthaline, Acrylsäurederivate oder Methacrylsäurederivate wie etwa Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid, Ester der nachstehend erwähnten α,β-ungesättigten Säuren sowie Diester der nachstehend erwähnten zweibasigen Säuren einschließen.
Beispiele für das Vinylmonomer, welches eine Carboxylgruppe enthält, können einschließen: ungesättigte zweibasige Säuren wie etwa Maleinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Alkenylsuccinsäure, Fumarsäure und Mesaconsäure, ungesättigte zweibasige Säureanhydride wie etwa Maleinsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und Alkenylsuccinsäureanhydrid, ungesättigte Halbester zweibasiger Säuren wie etwa Monomethylmaleat, Monoethylmaleat, Monobutylmaleat, Monomethylcitraconat, Monoethylcitraconat, Monobutylcitraconat, Monomethylitaconat, Monomethylalkenylsuccinat, Monomethylfumarat und Monomethylmesaconat, ungesättigte Ester zweibasiger Säuren, wie etwa Dimethylmaleat und Dimethylfumarat, α,β-ungesättigte Säuren wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und Zimtsäure, α,β-ungesättigte Säureanhydride wie etwa Crotonsäureanhydrid und Zimtsäureanhydrid, Anhydride zwischen einer solchen α,β-ungesättigten Säure und einer niederen aliphatischen Säure, Alkenylmalonsäure, Alkenylglutarsäure, Alkenyladipinsäure sowie Anhydride und Monoester dieser Säuren.
Es ist zudem möglich, ein Vinylmonomer einzusetzen, welches eine Hydroxygruppe enthält, einschließlich Acryl- oder Methacrylsäureester wie etwa 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat, 4-(1-Hydroxy-1-methylbutyl)styrol und 4-(1-Hydroxy-1-methylhexyl)styrol.
Die vorstehend erwähnten Vinylmonomere können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Spezies eingesetzt werden, aber bevorzugt in Kombination von zwei oder mehr Spezies, um eine Vinylpolymereinheit in der Form eines Vinylcopolymers bereitzustellen.
Bei dem Bindeharz gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Vinylpolymereinheit eine vernetzte Struktur einschließen, welche unter Verwendung eines vernetzenden Monomers mit zwei oder mehr Vinylgruppen erhalten wird, für welche nachstehend Beispiele aufgeführt werden. Aromatische Divinylverbindungen wie etwa Divinylbenzol und Divinylnaphthalin, Diacrylatverbindungen, die mit einer Alkylkette verbunden sind, wie etwa Ethylenglycoldiacrylat, 1,3-Butylenglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,5-Pentandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat und Neopentylglycoldiacrylat und Verbindungen, welche durch Substituieren der Acrylatgruppen in den vorstehenden Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten werden, Diacrylatverbindungen, welche mit einer Alkylkette verbunden sind, die eine Etherbindung einschließt, wie etwa Diethylenglycoldiacrylat, Triethylenglycoldiacrylat, Tetraethylenglycoldiacrylat, Polyethylenglycol-#400-diacrylat, Polyethylenglycol-#600-diacrylat, Dipropylenglycoldiacrylat und Verbindungen, welche durch Substituieren der Acrylatgruppen in den vorstehenden Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten werden, Diacrylatverbindungen, welche mit einer Kette verbunden sind, die eine aromatische Gruppe und eine Etherbindung einschließt, wie etwa Polyoxyethylen(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat, Polyoxyethylen(4)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat und Verbindungen, die durch Substituieren der Acrylatgruppen in den vorstehenden Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten werden.
Polyfunktionelle Vernetzungsmittel wie etwa Pentaerythritoltriacrylat, Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Oligoesteracrylat und Verbindungen, die durch Substituieren der Acrylatgruppen in den vorstehenden Verbindungen durch Methacrylatgruppen erhalten werden, Triallylcyanurat und Triallyltrimellithat.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Vinylpolymerkomponente und/oder die Polyesterharzkomponente eine Monomerkomponente enthält, welche gegenüber diesen Harzkomponenten reaktiv ist. Beispiele für solch eine Monomerkomponente, welche das Polyesterharz bildet und gegenüber dem Vinylharz reaktiv ist, können einschließen: ungesättigte Dicarbonsäuren wie etwa Phthalsäure, Maleinsäure, Citraconsäure und Itaconsäure sowie Anhydride davon. Beispiele für solch eine Monomerkomponente, welche das Vinylpolymer bildet und zu dem Polyesterharz reaktiv ist, können einschließen: Monomere, die eine Carboxylgruppe oder eine Hydroxylgruppe enthalten und (Meth)acrylatester.
Um eine Bindeharzmischung zu erhalten, welche ein Reaktionsprodukt zwischen dem Vinylharz und dem Polyesterharz enthält, ist es bevorzugt, eine Polymerisationsreaktion durchzuführen, um eines oder beide von dem Vinylharz und dem Polyesterharz in der Gegenwart eines Polymers darzustellen, welches aus einer Monomermischung gebildet wird, die eine Monomerkomponente einschließt, welche gegenüber dem vorstehend beschriebenen Vinylharz und Polyesterharz reaktiv ist.
Beispiele für Polymerisationsstarter zur Darstellung der Vinylpolymereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung können einschließen: 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis(2-methylbutyronitril), Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat, 1,1'-Azobis(1-cyclohexancarbonitril), 2-(Carbamoylazo)isobutyronitril, 2,2'-Azobis(2,4,4-trimethylpentan), 2-Phenylazo-2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitril, 2,2'-Azobis(2-methylpropan), Ketonperoxide wie etwa Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid und Cyclohexanonperoxid; 2,2-Bist-butylperoxy)butan, t-Butylhydroperoxid, Cumenhydroperoxid, 1,1,3,3-Tetramethylbutylhydroperoxid, Di-tert-butylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Dicumylperoxid, α,α'-Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol, Isobutylperoxid, Octanoylperoxid, Decanoylperoxid, Lauroylperoxid, 3,5,5-Trimethylhexanoylperoxid, Benzoylperoxid, m-Trioylperoxid, Diisopropylperoxydicarbonat, Di-2-ethylhexylperoxydicarbonat, Di-n-propylperoxydicarbonat, Di-2-ethoxyethylperoxydicarbonat, Dimethoxyisopropylperoxydicarbonat, Di(3-methyl-3- methoxybutyl)peroxycarbonat, Acetylcyclohexylsulfonylperoxid, t-Butylperoxyacetat, t-Butylperoxyisobutyrat, t-Butylperoxyneodecanoat, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat, t-Butylperoxylaurat, t-Butylperoxybenzoat, t-Butylperoxyisopropylcarbonat, Di-t-butylperoxyisophthalat, t-Butylperoxyallylcarbonat, t-Amylperoxy-2-ethylhexanoat, Di-t-butylperoxyhexahydroterephthalat und Di-t-butylperoxyazelat.
Das Bindeharz zur Bildung des Toners gemäß der vorliegenden Erfindung kann z.B. gemäß der folgenden Verfahren (1) bis (6) hergestellt werden:

(1) Das Vinylharz, das Polyesterharz und das Hybridharz werden getrennt gebildet und dann vermengt. Das Vermengen kann durch Lösen oder Quellen der Harze in einem organischen Lösungsmittel wie etwa Xylol gefolgt von Abdestillieren des organischen Lösungsmittels erfolgen. Das Hybridharz kann als Copolymer durch Lösen oder Quellen eines Vinylharzes und eines Polyesterharzes, die vorausgehend getrennt hergestellt wurden, in einer geringen Menge eines organischen Lösungsmittels hergestellt werden, gefolgt von der Zugabe eines Veresterungskatalysators und eines Alkohols sowie durch Erhitzen, um eine Umesterung vorzunehmen.
(2) Zuerst wird ein Vinylharz hergestellt, dann werden in dessen Gegenwart ein Polyesterharz und eine Hybridharzkomponente hergestellt. Die Hybridharzkomponente kann durch eine Reaktion des Vinylharzes (und eines optional zugegebenen Vinylmonomers) mit Polyestermonomeren (wie etwa einem Alkohol und einer Carbonsäure) und/oder einem Polyester hergestellt werden. Auch in diesem Fall kann ein organisches Lösungsmittel wie erwünscht eingesetzt werden.
(3) Zuerst wird ein Polyesterharz hergestellt, und in dessen Gegenwart werden ein Vinylharz und eine Hybridharzkomponente hergestellt. Die Hybridharzkomponente kann durch die Reaktion des Polyesterharzes (und optional zugegebener Polyestermonomere) mit Vinylmonomeren und/oder einem Vinylharz in der Gegenwart eines Veresterungskatalysators hergestellt werden.
(4) Ein Vinylharz und ein Polyesterharz werden zuerst hergestellt, und in der Gegenwart dieser Harze werden dort zur Polymerisation und Umesterung Vinylmonomere und/oder Polyestermonomere (Alkohol und Carbonsäure) zugegeben. Auch in diesem Fall kann ein organisches Lösungsmittel wie erwünscht eingesetzt werden.
(5) Zuerst wird ein Hybridharz hergestellt, und dann werden Vinylmonomere und/oder Polyestermonomere zugegeben, um eine Additionspolymerisation und/oder eine Polykondensation durchzuführen. In diesem Fall kann das Hybridharz eines sein, welches in den Verfahren (2) bis (4) hergestellt wurde, oder eines, welches durch ein bekanntes Verfahren hergestellt wird. Ein organisches Lösungsmittel kann wie erwünscht zugegeben werden.
(6) Vinylmonomere und Polyestermonomere (Alkohol und Carbonsäure) werden vermengt, um nacheinander eine Additionspolymerisation und eine Polykondensation durchzuführen, um ein Vinylharz, ein Polyesterharz und eine Hybridharzkomponente bereitzustellen. Ein organisches Lösungsmittel kann wie erwünscht zugegeben werden.

In den vorstehenden Verfahren (1) bis (5) können das Vinylharz und/oder das Polyesterharz jeweils eine Vielzahl an Polymeren mit unterschiedlichen Molekulargewichten und Vernetzungsgraden umfassen.
Wie vorstehend erwähnt umfasst das den Toner der vorliegenden Erfindung bildende Bindeharz wenigstens 60 Gew.-% einer Polyesterkomponente. Soweit diese Bedingung erfüllt ist, kann das Bindeharz die Form einer Mischung aus dem Polyesterharz oder dem Hybridharz und einem Vinylcopolymer oder einer Mischung aus dem Polyesterharz und dem Hybridharz annehmen.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Bindeharz kann bevorzugt ein Harz mit einer Carboxylgruppe an seinem Molekülende einschließen. Solch ein Harz kann zum Zeitpunkt des Schmelzverknetens mit einer metallorganischen Verbindung wie etwa einer Metallverbindung einer aromatischen Oxycarbonsäure oder einer aromatischen Alkoxycarbonsäure leicht eine Struktur mit einer Meta-Eisen-Vernetzung ausbilden.
Im Falle der Herstellung des Toners durch einen Schritt des Schmelzknetens kann die Temperatur beim Schmelzkneten als eine tatsächlich gemessene Temperatur bevorzugt wenigstens 80°C und mehr bevorzugt 100-200°C betragen.
Wenn die Temperatur des Schmelzknetens unterhalb von 80°C liegt, mag das Bindeharz nicht vollständig geschmolzen werden, sodass die Dispergierbarkeit des Farbmittels und des Wachses verringert wird, mit dem Ergebnis einer schlechteren Transparenz eines OHP-Films und schlechteren Leistungsmerkmalen des Fixierens und zudem mit einem nachteiligen Einfluss auf die Ladungsstabilität. Wenn andererseits die Temperatur des Schmelzknetens 200°C übersteigt, können sich einige Harzkomponenten leicht zersetzen, was die Fixierleistungsmerkmale verschlechtert.
Wie vorstehend erwähnt wird zum Zeitpunkt des Schmelzverknetens des Bindeharzes mit einer metallorganischen Verbindung eine Struktur mit einer Metallionenverbindung ausgebildet, was hiernach detaillierter beschrieben werden wird.
Unter Bezug auf z.B. 1, welche die Kurve des dynamischen Moduls eines Toners ähnlich zu jenen zeigt, welche in den hiernach beschriebenen Beispielen erhalten wurden, zeigt der Toner bei 170°C ein dynamisches Modul (G'₁₇₀), welches größer ist als das dynamische Modul bei 140°C (G'₁₄₀). sodass er auf der Seite höherer Temperatur ein größeres dynamisches Modul aufweist und im Temperaturbereich von 100-200°C einen deutlichen Minimumwert der dynamischen Viskosität aufweist. Im Ergebnis hat der Toner eine äußerst hervorragende Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur.
Andererseits liefert ein herkömmlicher Toner ähnlich zu jenen, welche in den hiernach beschriebenen Vergleichsbeispielen erhalten wurden, eine Kurve des dynamischen Moduls, wie sie in 2 gezeigt ist und kein klares Minimum des dynamischen Moduls im Temperaturbereich von 100-200°C zeigt, sondern ein dynamisches Modul zeigt, welches auf der Seite höherer Temperatur monoton abnimmt. Solch ein Toner weist eine unterlegene Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur und einen engeren Bereich für die Fixiertemperatur als der Toner der vorliegenden Erfindung auf.
Wie vorstehend erwähnt ist der Toner der vorliegenden Erfindung durch Viskoelastizitätseigenschaften gekennzeichnet, welche eine Kurve des dynamischen Moduls (G') ergeben, die im Temperaturbereich von 100-200°C und spezieller von 120-180°C ein Minimum aufweist. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass der Toner Viskoelastizitätseigenschaften einschließlich eines dynamischen Moduls bei 80°C (G'₈₀) von 5 × 10⁴-1 × 10⁹ N/m², dynamische Module über einen Temperaturbereich von 120-180°C (G'_120-180) im Bereich von 1 × 10²-1 × 10⁵ N/m² sowie Eigenschaften der Verlusttangente aufweist, die erfüllen:
1 < δ₁₈₀/tan δ_min, wobei tan δ₁₈₀ das tan δ der Verlusttangente (= G''/G', d.h. ein Verhältnis zwischen dem Verlustmodul G'' und dem dynamischen Modul G') bei 180°C und tan δ_min das Minimum des tan δ der Verlusttangente in einem Temperaturbereich von 120-180°C bezeichnet.
Der Grund, warum das Polyesterharz mit einer durch die vorstehend angegebene Formel (A) dargestellten Molekülhauptkette eine besondere Wechselwirkung mit einer metallorganischen Verbindung wie etwa einer Metallverbindung eines aromatischen Carbonsäurederivats zeigt, ist bisher noch nicht vollständig klargestellt worden, kann aber der Flexibilität der Molekülkette, welche die Ausbildung einer Ligandenform favorisiert, was die Koordination (die molekulare Wechselwirkung der Anordnung) erleichtert, sowie einer Wechselwirkung der Elektronen liefernden Eigenschaft der Phenylgruppe mit einer Elektronen liefernden Gruppe in der p-Position und der π-Elektronen liefernden Eigenschaft von -CH=C(R)-zuzuschreiben sein.
Das Bindeharz als Ausgangsstoff zur Darstellung des Toners der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt einen THF- löslichen Anteil enthalten, der eine GPC-Molekulargewichtsverteilung aufweist, die ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 1300-9500, ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 2600-1,9 × 10⁵ und ein Verhältnis Mw/Mn von 2-20 einschließt. Das Bindeharz kann bevorzugt einen Säurewert von 1-60 mgKOH/g, mehr bevorzugt von 5-60 mgKOH/g und insbesondere bevorzugt von 7-50 mgKOH/g aufweisen.
Ein Bindeharz mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) unterhalb von 1300 oder einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) unterhalb von 2600 führt leicht zu einem Toner, der ein fixiertes Tonerbild liefert, das offensichtlich eine große Glätte der Oberfläche und eine klare Erscheinung ergibt, aber bei einer kontinuierlichen Bilderzeugung leicht zu einem Offset-Phänomen bei hoher Temperatur führt. Des Weiteren kann der Toner leicht eine geringere Stabilität bei der Langzeitlagerung aufweisen und Schwierigkeiten wie etwa ein Schmelzanhaften des Toners in der Entwicklungsvorrichtung und eine Verschmutzung der Oberfläche der Trägerteilchen hervorrufen, was zu einem erhöhten Trägerverbrauch führt. Des Weiteren wird es während des Schmelzverknetens der Tonerinhaltsstoffe zur Herstellung des Toners schwierig, eine ausreichende Scherkraft auszuüben, was zu einer unzureichenden Dispersion des Farbmittels führt, was zu einer Verschlechterung der Färbeeigenschaft und einer Schwankung der Aufladbarkeit des Toners führt.
Andererseits führt in dem Fall, dass das Bindeharz ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von größer 9.500 oder ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von größer 1,9 × 10⁵ aufweist, das Bindeharz leicht zu einem Toner, welcher eine hervorragende Anti-Offset-Eigenschaft zeigen kann, aber eine hohe Fixiertemperatur erfordert.
Selbst wenn die Farbmitteldispersion eingeregelt werden kann, wird des Weiteren ein resultierendes Tonerbild mit einer geringeren Glätte der Oberfläche hervorgerufen, welches eine geringere Farbwiedergabe zeigt.
Ein Mw/Mn-Verhältnis des Bindeharzes von kleiner 2 wird im Allgemeinen hervorgerufen, wenn das Molekulargewicht an sich niedrig ist. Ähnlich zu dem vorstehend erwähnten Fall eines geringeren Molekulargewichts kann der resultierende Toner dementsprechend leicht Schwierigkeiten wie etwa ein Offset-Phänomen bei hoher Temperatur bei der kontinuierlichen Bilderzeugung, eine geringere Stabilität bei der Langzeitlagerung, ein Schmelzanhaften des Toners in der Entwicklungsvorrichtung, verbrauchten Träger und eine Schwankung der Aufladbarkeit des Toners aufweisen.
Im Falle eines Bindeharzes mit einem Mw/Mn-Verhältnis oberhalb von 20 kann der resultierende Toner eine hervorragende Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur zeigen, erfordert aber eine hohe Fixiertemperatur. Selbst wenn die Farbmitteldispersion eingeregelt werden kann, wird des Weiteren ein resultierendes Tonerbild mit einer geringeren Glätte der Oberfläche hervorgerufen, welches eine geringere Farbmischbarkeit mit einer zweiten Farbe zeigt, was zu einer schlechteren Farbwiedergabe führt.
Im Falle der Verwendung eines Bindeharzes mit einem Säurewert unterhalb von 1 mgKOH/g kann der resultierende Toner leicht eine übermäßig hohe Ladung während der kontinuierlichen Bilderzeugung aufweisen, d.h. ein so genanntes "Überlade-Phänomen", sodass er über einen langen Zeitraum keine stabile Bilddichte beibehalten kann.
Im Falle der Verwendung eines Bindeharzes mit einem Säurewert oberhalb von 60 mgKOH/g wird der resultierende Toner weniger leicht übermäßig aufgeladen, kann aber leicht "weißen Hintergrundschleier" aufgrund eines so genannten "Unterlade-Phänomens" hervorrufen, was zu einer schlechteren Bildqualität führt.
Im Falle der Herstellung des Toners der vorliegenden Erfindung durch Schmelzkneten ist es bevorzugt, das Bindeharz in eine Knetvorrichtung zu geben, nachdem es durch Zerstäuben zu Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von höchstens 1.000 μm und mehr bevorzugt mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 bis 500 μm pulverisiert wurde. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser 1.000 μm übersteigt, wird die Dispergierbarkeit des Farbmittels und des Wachses leicht verschlechtert.
In dem Toner der vorliegenden Erfindung ist als Ablösemittel (Wachs) ein Kohlenwasserstoffwachs enthalten. Spezielle Beispiele dafür können einschließen: aliphatische Kohlenwasserstoffwachse wie etwa Polyethylen mit geringem Molekulargewicht, Polypropylen mit geringem Molekulargewicht, mikrokristallines Wachs und Paraffinwachs, Oxidationsprodukte solcher aliphatischer Kohlenwasserstoffwachse wie etwa oxidiertes Polyethylenwachs und Blockcopolymere solcher aliphatischer Kohlenwasserstoffwachse. Es ist insbesondere bevorzugt, ein aliphatisches Kohlenwasserstoffwachs wie etwa Paraffinwachs einzusetzen.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Kohlenwasserstoffwachs kann bevorzugt solch ein thermisches Verhalten aufweisen, dass sich auf der Wärmeabsorptionskurve in der DSC beim Temperaturanstieg eine Spitzentemperatur des Signals maximaler Wärmeabsorption im Bereich von 55 bis 80°C zeigt, und kann bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-Teilen und mehr bevorzugt 0,1 bis 6 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen des Bindeharzes enthalten sein.
In dem Fall, dass die Wachsmenge unterhalb von 0,1 Gew.-Teilen liegt, wird die Ablösewirkung unzureichend, insbesondere wenn das Aufbringen von Fixieröl weggelassen oder minimiert wird. Oberhalb von 10 Gew.-Teilen wird die Dispersion des Farbmittels leicht behindert, was zu einer schlechteren Sättigung des resultierenden Farbtonerbildes führt.
Im Falle der Verwendung eines Wachses mit einer Temperatur des Signals der maximalen Wärmeabsorption unterhalb von 55°C kann die Temperatur leicht unterhalb der Glasübergangstemperatur des in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Bindeharzes liegen, sodass das Wachs leicht aus den Oberflächen der Tonerteilchen herausgeschmolzen wird, wenn man es in einer Umgebung hoher Temperatur stehen lässt, sodass sich eine schlechtere Anti-Blockier-Eigenschaft zeigt. Im Falle der Verwendung eines Wachses, welches eine Temperatur des Signals maximaler Wärmeabsorption oberhalb von 80°C zeigt, kann das Wachs andererseits leicht keine schnelle Wanderung zu der geschmolzenen Toneroberfläche zum Zeitpunkt der Schmelzfixierung des Toners erzielen, sodass aufgrund einer schlechteren Ablösewirkung leicht ein Offset bei hoher Temperatur hervorgerufen wird.
Das Kohlenwasserstoffwachs weist eine Molekulargewichtsverteilung gemäß GPC auf, welche ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 400 bis 800 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 400 bis 600 einschließt, und bevorzugt ein Mw/Mn-Verhältnis von 1,0 bis 2,0.
Im Falle der Verwendung eines Kohlenwasserstoffwachses mit einem Mn unterhalb von 400 oder einem Mw unterhalb von 600 kann der resultierende Toner leicht eine schlechtere Anti-Blockier-Eigenschaft aufweisen.
Im Falle der Verwendung eines Kohlenwasserstoffwachses mit einem Mn oberhalb von 600 oder einem Mw oberhalb von 800 oder mit einem Mw/Mn-Verhältnis oberhalb von 2,0 ist es leicht möglich, dass das Wachs keine schnelle Wanderung zu der geschmolzenen Toneroberfläche zum Zeitpunkt des Schmelzfixierens des Toners erzielt, sodass der Toner leicht eine schlechtere Ablösbarkeit zeigt, was zu einem Offset bei hoher Temperatur führt.
Das Bindeharz und das Kohlenwasserstoffwachs, welche in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, weisen inhärent eine schlechte gegenseitige Löslichkeit ineinander auf, sodass, wenn sie getrennt wie sie sind zugegeben werden, um den Toner herzustellen, sich das Wachs leicht in den resultierenden Tonerteilchen befindet und sich zudem isolierte Wachsteilchen ergeben, was zu Schwierigkeiten wie etwa einem Weiß-Abfall im resultierenden Bild und einem Aufladefehler des Toners führt.
Um die vorstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen, wird der Toner der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Harzzusammensetzung als einem Wachs dispergierenden Mittel hergestellt, welche eine Kohlenwasserstoffeinheit sowie eine Copolymereinheit umfasst, die durch Reaktion eines Styrolmonomers mit wenigstens einem Monomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, Monomeren, die eine Carboxylgruppe enthalten, Monomeren, die eine Hydroxygruppe enthalten, Acrylatestermonomeren und Methacrylatestermonomeren in der Gegenwart des Kohlenwasserstoffes synthetisiert ist, sodass die Copolymereinheit chemisch mit der Kohlenwasserstoffeinheit verbunden wird. Somit kann für die Herstellung des Toners gemäß der vorliegenden Erfindung das Wachs zusammen mit dem Bindeharz und den anderen Zusatzstoffen zugegeben werden, kann aber bevorzugt zuerst in der vorstehend hergestellten Harzzusammensetzung mikrodispergiert werden, um eine Harzzusammensetzung mit dispergiertem Wachs auszubilden, gefolgt von einem Schmelzvermengen der Harzzusammensetzung mit dispergiertem Wachs mit einem Teil des Bindeharzes, um eine Muttercharge mit dispergiertem Wachs auszubilden, sodass die Muttercharge mit dispergiertem Wachs mit dem Rest des Bindeharzes und den anderen Tonerinhaltsstoffen vermengt wird, damit diese für die Tonerherstellung miteinander schmelzverknetet werden.
Somit umfasst die in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Harzzusammensetzung (iv) eine Copolymereinheit und eine Kohlenwasserstoffeinheit, die wenigstens teilweise chemisch miteinander verbunden sind. Die Harzzusammensetzung kann die Polymereinheit und die Kohlenwasserstoffeinheit bevorzugt in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 60:40 bis 95:5 umfassen. Die Harzzusammensetzung kann bevorzugt eine Komponente enthalten, die durch chemisches Verbinden der Copolymereinheit und der Kohlenwasserstoffeinheit in einem Anteil von wenigstens 30 Gew.-%, mehr bevorzugt 40 Gew.-% oder mehr und weiter bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr gebildet wird.
Beispiele für das Styrolmonomer und das weitere Monomer ausgewählt aus stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, Monomeren, die eine Carboxylgruppe enthalten, Monomeren, die eine Hydroxygruppe enthalten, Acrylatestermonomeren und Methacrylatestermonomeren zur Herstellung der Copolymereinheit können jene einschließen, die nachstehend aufgeführt sind.
Beispiele für das Styrolmonomer als einer wesentlichen Komponente zur Darstellung der Copolymereinheit können einschließen: Styrol und Styrolderivate wie etwa o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, p-Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol und p-n-Dodecylstyrol.
Beispiele für die stickstoffhaltigen Vinylmonomere können einschließen: (Meth)acrylatester, die eine Aminogruppe enthalten, wie etwa Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat sowie andere stickstoffhaltige (Meth)acrylsäurederivate wie etwa Acrylnitril, Methacrylnitril und Acrylamid.
Beispiele für die Monomere, die eine Carboxylgruppe enthalten, können einschließen: unsgesättigte zweibasige Säuren wie etwa Maleinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Alkenylsuccinsäure, Fumarsäure und Mesaconsäure, ungesättigte zweibasige Säureanhydride wie etwa Maleinsäureanhydrid, Citracansäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und Alkenylsuccinsäureanhydrid, Halbester von ungesättigten zweibasigen Säuren wie etwa Monomethylmaleat, Monoethylmaleat, Monobutylmaleat, Monomethylcitraconat, Monoethylcitraconat, Monobutylcitraconat, Monomethylitaconat, Monomethylalkenylsuccinat, Monomethylfumarat und Monomethylmesaconat, Ester von ungesättigten zweibasigen Säuren wie etwa Dimethylmaleat und Dimethylfumarat, α,β-ungesättigte Säuren wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und Zimtsäure, Anhydride von α,β-ungesättigten Säuren wie etwa Crotonsäureanhydrid und Zimtsäureanhydrid, Anhydride zwischen einer solchen α,β-ungesättigten Säure und einer niederen aliphatischen Säure, Alkenylmalonsäure, Alkenylglutarsäure, Alkenyladipinsäure sowie Anhydride und Monoester dieser Säuren.
Beispiele für die Monomere, welche eine Hydroxygruppe enthalten, können einschließen: Acryl- oder Methacrylsäureester wie etwa 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat, 4-(1-Hydroxy-1-methylbutyl)styrol und 4-(1-Hydroxy-1-methylhexyl)styrol.
Beispiele für die Acrylatestermonomere können einschließen: Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Propylacrylat, n-Outylacrylat, Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chlorethylacrylat und Phenylacrylat.
Beispiele für die Methacrylatestermonomere können einschließen: Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat, Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat und Phenylmethacrylat.
Von den Vorstehenden kann die Copolymereinheit bevorzugt ein Terpolymer aus einem Styrolmonomer, einem stickstoffhaltigen Vinylmonomer und einem (Meth)acrylatestermonomer umfassen, insbesondere ein Styrol/Rcrylnitril/Butylacrylat-Terpolymer.
Die Copolymereinheit kann bevorzugt ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 5 × 10³-1 × 10⁵, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 1,5 × 10³-1,5 × 10⁴ und ein Mw/Mn-Verhältnis von 2-40 gemäß GPC aufweisen.
Wenn die Copolymereinheit ein Mw unterhalb von 5 × 10³ oder ein Mn unterhalb von 1,5 × 10³ oder ein Mw/Mn-Verhältnis unterhalb von 2 aufweist, kann die Anti-Blockier-Eigenschaft des resultierenden Toners leicht beträchtlich beeinträchtigt sein.
Wenn die Copolymereinheit andererseits ein Mw größer 1 × 10⁵ oder ein Mn größer 1,5 × 10⁴ oder ein Mw/Mn-Verhältnis größer 40 aufweist, verursacht der resultierende Toner aufgrund einer schlechteren Ablösbarkeit, welche dadurch hervorgerufen wird, dass keine schnelle Wanderung des in der Harzzusammensetzung fein dispergierten Kohlenwasserstoffwachses zum Zeitpunkt des Schmelzfixierens zur Oberfläche des geschmolzenen Toners erfolgt, leicht einen Offset bei hoher Temperatur.
Die Copolymereinheit kann in einem Anteil von 0,1 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes enthalten sein. Wenn die Copolymereinheit zu mehr als 20 Gew.-Teilen enthalten ist, kann die Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur (Eigenschaft eines scharfen Schmelzens) des Bindeharzes leicht beeinträchtigt werden, was zu einem engeren Bereich der Fixiertemperatur führt.
Die zur Pfropfpolymerisation mit dem Copolymer eingesetzte Kohlenwasserstoffeinheit ist eine Polyolefinart und kann bevorzugt eine Spitzentemperatur des Signals der maximalen Wärmeabsorption (T_abs) von 90-130°C auf der DSC-Wärmeabsorptionskurve beim Wärmeanstieg aufweisen.
Wenn die Temperatur des Signals der maximalen Wärmeabsorption (T_abs) entweder unterhalb von 90°C oder oberhalb von 130°C liegt, wird die Verzweigungsstruktur des Pfropfpolymers mit der Copolymereinheit beeinträchtigt, sodass sich keine feine Dispersion des Kohlenwasserstoffwachses ergibt, sodass das. Kohlenwasserstoffwachs leicht in dem resultierenden Toner lokalisiert ist, was zu schlechteren Bildern wie etwa einem Weiß-Aussetzer bzw. -Abfall führt.
Die Kohlenwasserstoffeinheit kann bevorzugt ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von 500-30.000, ein zahlengemitteltes Molekulargewicht (Mn) von 500-3.000 und ein Mw/Mn-Verhältnis von 1,0-20 aufweisen und kann zudem eine geringe Dichte von 0,90-0,95 aufweisen.
Wenn die Kohlenwasserstoffeinheit ein Mw unterhalb von 500 oder ein Mn unterhalb von 500 oder ein Mw größer 30.000, ein Mn größer 3.000 oder ein Mw/Mn-Verhältnis von über 20 aufweist, ergibt sich ein derart starkes Ausmaß des Ausschwitzens des Kohlenwasserstoffwachses, dass sich keine Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur ergibt.
Wenn die Kohlenwasserstoffeinheit des Weiteren eine Dichte von größer 0,95 aufweist, wird die wirksame Verzweigungsstruktur der Harzzusammensetzung beeinträchtigt, sodass das Kohlenwasserstoffwachs bei der Tonerherstellung eine Lokalisierung erfährt, was zu Bildfehlern wie etwa einem Weiß-Aussetzer führt.
Die Kohlenwasserstoffeinheit kann bevorzugt in einer Menge von 0,1-2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes enthalten sein.
Wenn die Menge der Kohlenwasserstoffeinheit 2 Gew.-Teile übersteigt, kann ähnlich zu dem Vorstehenden die wirksame Verzweigungsstruktur der Harzzusammensetzung leicht beeinträchtigt werden, sodass sich keine feine Dispersion des Kohlenwasserstoffwachses ergibt, sodass das Kohlenwasserstoffwachs bei der Tonerherstellung leicht eine Lokalisierung erfährt, was zu einem Toner führt, welcher leicht Bildfehler wie etwa einen Weiß-Aussetzer hervorruft.
Die Harzzusammensetzung (iv) (Wachs dispergierendes Mittel) weist eine GPC-Molekulargewichtsverteilung auf, welche ein Mn von 1.000-5.000 und ein Mw von 5.000-50.000 liefert, und sie weist bevorzugt ein Mw/Mn-Verhältnis von 1-10 auf.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete metallorganische Verbindung kann bevorzugt eine Metallverbindung einer aromatischen Oxycarbonsäure oder einer aromatischen Alkoxycarbonsäure sein, und die Metallspezies kann bevorzugt ein Metall mit einer Wertigkeit von wenigstens 2 umfassen. Beispiele für zweiwertige Metalle können einschließen: Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Pb²⁺, Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺ und Cu²⁺, und von diesen sind Zn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ und Sr²⁺ bevorzugt. Beispiele für Metalle mit einer Wertigkeit von 3 oder mehr können einschließen: Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺ und Ni³⁺, und von diesen sind Al³⁺ und Cr³⁺ bevorzugt und ist Al³⁺ besonders bevorzugt.
Beispiele für die aromatische Oxycarbonsäure können einschließen: Salicylsäure, Alkylsalicylsäuren mit einer Alkylgruppe mit 1-12 Kohlenstoffatomen, eine Dialkylsalicylsäure mit zwei Alkylgruppen mit jeweils 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Hydroxynaphthoesäure und Alkylhydroxynaphthoesäure sowie Alkylhydroxynaphthoesäure. Beispiele für die aromatische Alkoxycarbonsäure können alkoxylierte Produkte der vorstehend erwähnten aromatischen Oxycarbonsäuren einschließen.
In der vorliegenden Erfindung ist für die metallorganische Säure insbesondere eine Di-tert-butylsalicylsäurealuminiumverbindung bevorzugt.
Solch eine Metallverbindung einer aromatischen Oxycarbonsäure oder einer Alkoxycarbonsäure kann z.B. durch ein Verfahren synthetisiert werden, bei dem eine aromatische Oxycarbonsäure oder eine Alkoxycarbonsäure in einer wässrigen Natriumhydroxidlösung gelöst wird, eine wässrige Lösung eines Metalls mit einer Wertigkeit von wenigstens 2 dort zugetropft wird und die wässrige Mischung unter Rühren erhitzt wird, gefolgt von einer Einstellung des pH der wässrigen Mischung, Abkühlen auf Raumtemperatur, Abfiltrieren und Waschen mit Wasser. Das Syntheseverfahren ist nicht auf das Vorstehende beschränkt.
Die metallorganische Verbindung kann bevorzugt zu 0,1-10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes eingesetzt werden, um einen Toner bereitzustellen, welcher kaum eine Schwankung der anfänglichen Aufladbarkeit hervorruft, um so ein erforderliches Niveau der absoluten Ladung zum Zeitpunkt der Entwicklung zu erzielen, was zu Bildern führt, die keine Fehlstellen wie etwa Schleier und eine verringerte Bilddichte aufweisen.
Wenn der Gehalt der metallorganischen Verbindung unterhalb von 0,1 Gew.-Teil liegt, kann die Aufladbarkeit während einer kontinuierlichen Bilderzeugung leicht instabil sein, was zu einer schlechteren Stabilität der Bilddichte führt. Wenn der Gehalt der metallorganischen Verbindung größer als 10 Gew.-Teile ist, kann der resultierende Toner während der kontinuierlichen Bilderzeugung leicht übermäßig aufgeladen werden, was zu einer Verringerung der Bilddichte führt.
Wenn der Toner gemäß der vorliegenden Erfindung als magnetischer Toner ausgestaltet ist, kann der magnetische Toner ein magnetisches Material enthalten, welches zudem als ein Farbmittel fungiert. Beispiele für solche magnetischen Materialien können einschließen: Eisenoxide wie etwa Magnetit, Hematit und Ferrit, Eisenoxide, welche ein weiteres Metalloxid enthalten, Metalle wie etwa Fe, Co und Ni sowie Legierungen dieser Metalle mit anderen Metallen wie etwa Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Be, Bi, Cd, Ca, Mn, Se, Ti, W und V und Mischungen der Vorstehenden.
Spezielle Beispiele für das magnetische Material können einschließen: Trieisentetraoxid (Fe₃O₄), Dieisentrioxid (gamma-Fe₂O₃), Zinkeisenoxid (ZnFe₂O₄), Yttriumeisenoxid (Y₃Fe₅O₁₂) , Cadmiumeisenoxid (CdFe₂O₄), Gadoliniumeisenoxid (Gd₃Fe₅O₁₂), Kupfereisenoxid (CuFe₂O₄), Bleieisenoxid (PbFe₁₂O₁₉), Nickeleisenoxid (NiFe₂O₄), Neodymeisenoxid (NdFe₂O₃), Bariumeisenoxid (BaFe₁₂O₁₉), Magnesiumeisenoxid (MgFe₂O₉), Manganeisenoxid (MnFe₂O₄), Lanthaneisenoxid (LaFeO₃), Eisenpulver (Fe), Cobaltpulver (Co) und Nickelpulver (Ni). Die vorstehenden magnetischen Materialien können einzeln oder ein einer Mischung von zwei oder mehr Spezies eingesetzt werden. Ein besonders geeignetes magnetisches Material für die vorliegende Erfindung ist ein feines Pulver aus Trieisentetraoxid, magnetischem Ferrit oder gamma-Dieisentrioxid.
Das magnetische Material kann eine durchschnittliche Teilchengröße (D_durch.) von 0,1-2 μm und bevorzugt 0,1-0,5 μm aufweisen. Wenn das magnetischen Material bei Anlegen von 796 kA/m (10 Kilo-Oersted) vermessen wird, zeigt es bevorzugt magnetische Eigenschaften einschließlich: einer Koerzitivkraft (Hc) von 1,6-12 kA/m (20-150 Oersted), einer Sättigungsmagnetisierung (σs) von 50-200 Am²/kg, insbesondere von 50-100 Am²/kg, und einer Restmagnetisierung (σr) von 2-20 Am²/kg.
Das magnetische Material kann in dem Toner bevorzugt in einem Anteil von 5-120 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes enthalten sein, um einen magnetischen Einkomponentenentwickler bereitzustellen.
Im Falle der Verwendung des Toners der vorliegenden Erfindung als unmagnetischer Einkomponentenentwickler ist es zudem möglich, solch ein magnetisches Material in einem Anteil von höchstens 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes einzubringen. Wenn das magnetische Material zu mehr als 5 Gew.-Teilen enthalten ist, können die Oberfläche des Regulierungsblatts oder die Toner tragende Walzenoberfläche leicht beträchtlich beschädigt (abgeschliffen) werden, was einen Aufladungsfehler hervorruft. Ein im Bereich von 0,1-5 Gew.-Teilen enthaltenes magnetisches Material ist wirksam, um eine Verstreuung des Toners (d.h. eine Verschmutzung des bilderzeugenden Geräts mit dem Toner) über einen langen Verwendungszeitraum zu unterdrücken.
Im Falle der Verwendung des Toners der vorliegenden Erfindung zur Bereitstellung eines Zweikomponentenentwicklers in einer Mischung mit magnetischen Trägerteilchen ist es zudem möglich, solch ein magnetisches Material in den Toner in einem Anteil von höchstens 5 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes einzubringen. Der Einschluss solch eines magnetischen Materials im Bereich von 0,1-5 Gew.-Teilen ist ebenfalls dazu wirksam, eine durch die Entwickler tragende Walze ausgeübte beschränkende Magnetkraft zu vergrößern, sodass eine Verstreuung des Toners über einen langen Betriebszeitraum unterdrückt werden kann. Wenn der Gehalt 5 Gew.-% übersteigt, wird die durch die Entwickler tragende Walze ausgeübte beschränkende Manetkraft übermäßig vergrößert, was zu einer Verringerung der Bilddichte führt.
Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Farbmittel kann zudem ein Pigment und/oder einen Farbstoff umfassen.
Beispiele für den Farbstoff können einschließen: C.I. Direct Red 1, C.I. Direct Red 4, C.I. Acid Red 1, C.I. Basic Red 1, C.I. Mordant Red 30, C.I. Direkt Blue 1, C.I. Direct Blue 2, C.I. Acid Blue 9, C.I. Acid Blue 15, C.I. Basic Blue 3, C.I. Basic Blue 5, C.I. Mordant Blue 7, C.I. Direct Green 6, C.I. Basic Green 4 und C.I. Basic Green 6.
Beispiele für das Pigment können einschließen: Mineral Fast Yellow, Navel Yellow, Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G, Permanent Yellow NCG, Tartrazinlake, Molybdenum Orange, Permanent Orange GTR, Pyrazolone Orange, Benzidine Orange G, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Watching Red Ca-Salz, Eosinlake, Brilliant Carmine 3B, Manganviolett, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobaltblau, Alkali-Blau-Lake, Victoria Blau-Lake, Phthalocyaninblau, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC, Pigment Green B, Malachite Green Lake und Final Yellow Green G.
Beispiele für Farbmittel zur Ausbildung von Zweikomponentenentwicklern für eine Erzeugung von Vollfarbbildern können die folgenden einschließen.
Beispiele für das magentafarbene Pigment können einschließen: C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209; C.I. Pigment Violet 19 und C.I. Violet 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35.
Die Pigmente können allein verwendet werden, aber sie können zudem in Kombination mit einem Farbstoff verwendet werden, um die Klarheit zu vergrößern, um einen Farbtoner für eine Erzeugung eines Vollfarbbildes zu liefern.
Beispiele für die magentafarbenen Farbstoffe können einschließen: öllösliche Farbstoffe wie etwa C.I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121; C.I. Disperse Red 9; C.I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27; C.I. Disperse Violet 1 sowie basische Farbstoffe wie etwa C.I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und C.I. Basic Violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28.
Andere Pigmente schließen cyanfarbene Pigment wie etwa C.I. Pigment Blue 2, 3, 15, 16, 17; C.I. Vat Blue 6, C.I. Acid Blue 45 und Kupferphthalocyanin-Pigmente mit einem Phthalocyaningerüst ein, an das 1-5 Phthalimidmethylgruppen gebunden sind.
Beispiele für das gelbe Pigment können einschließen: C.I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83 und C.I. Vat Yellow 1, 13, 20.
Solch ein nicht-magnetisches Farbmittel kann in einer Menge von 1-15 Gew.-Teilen, bevorzugt 3-12 Gew.-Teilen und mehr bevorzugt 4-10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Bindeharzes zugegeben sein.
Ein Farbmittelgehalt von größer 15 Teilen führt leicht zu einem Toner, welcher eine geringere Transparenz, eine geringere Reproduzierbarkeit einer Zwischenfarbe, für welche die Farbe der menschlichen Haut ein Beispiel ist, und eine geringere Ladungsstabilität aufweist, was dazu führt, dass ein Zielniveau der Ladung nur schwierig zu erreichen ist. Wenn der Farbgehalt niedriger als 1 Gew.-Teil liegt, wird es schwierig, ein Zielniveau der Färbungsstärke und zudem ein hochqualitatives Bild mit einer großen Bilddichte zu erzielen.
Ein die Fließfähigkeit verbesserndes Mittel kann bevorzugt zu den Tonerteilchen zugegeben sein, um die Bildqualität zu verbessern.
Beispiele für solch ein die Fließfähigkeit verbesserndes Mittel können einschließen: ein Pulver eines fluorhaltigen Harzes wie etwa ein feines Polyvinylidenfluoridpulver und ein feines Polytetrafluorethylenpulver, feines pulverförmiges Siliciumoxid wie etwa ein nass hergestelltes Siliciumoxid und ein trocken hergestelltes Siliciumoxid und ein trocken hergestelltes Siliciumoxid und ein behandeltes Siliciumoxid, welches durch Behandeln der Oberfläche (hydrophob machen) solch eines feinen pulverigen Siliciumoxids mit einem Silan-Kupplungsmittel, einem Titan-Kupplungsmittel, einem Siliconöl, etc. erhalten wird, ein feines Titanoxidpulver, ein hydrophob gemachtes feines Titanoxidpulver, feines Aluminiumoxidpulver und ein hydrophob gemachtes feines Aluminiumoxidpulver.
Das die Fließfähigkeit verbessernde Mittel kann bevorzugt eine durch Stickstoffadsorption gemäß dem BET-Verfahren gemessene spezifische Oberfläche von wenigstens 30 m²/g und mehr bevorzugt von wenigstens 50 m²/g aufweisen, um ein gutes Ergebnis zu liefern. Das die Fließfähigkeit verbessernde Mittel kann zu 0,01 bis 8 Gew.-Teilen und bevorzugt zu 0,1 bis 4 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des Toners zugegeben sein.
Die Tonerteilchen können durch Vermengen des Bindeharzes, des Farbmittels, der metallorganischen Verbindung und anderer optischer Zusatzstoffe durch einen Mischer wie etwa einen Henschel-Mischer oder eine Kugelmühle, Schmelzverkneten der Mischung durch eine heiße Knetvorrichtung wie etwa einen Kneter oder einen Extruder, gefolgt von Abkühlen zum Verfestigen des schmelzgekneteten Produkts, Pulverisieren des verfestigten Produkts und Klassifizieren des pulverisierten Produkts, um Tonerteilchen mit einem festgelegten durchschnittlichen Teilchendurchmesser zu erhalten, hergestellt werden.
Die Tonerteilchen werden des Weiteren mittels eines Mischers wie etwa eines Henschel-Mischers mit einem die Fließfähigkeit verbessernden Mittel ausreichend vermengt, um einen Toner zu erhalten, welcher das die Fließfähigkeit verbessernde Mittel umfasst, das an die Oberflächen der Tonerteilchen anhaftet.
Der Toner gemäß der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt eine gewichtsgemittelte Teilchengröße (D4) von 3,0 bis 15,0 μm und mehr bevorzugt von 4,0 bis 12,0 μm aufweisen.
Wenn die gewichtsgemittelte Teilchengröße (D4) kleiner als 3,0 μm ist, wird es schwierig, die Aufladbarkeit zu stabilisieren, und dies führt leicht zu Schleier oder einer Verstreuung des Toners bei einer kontinuierlichen Bilderzeugung. Wenn D4 größer als 15,0 μm ist, ist die Reproduzierbarkeit von Halbtonbildern beträchtlich verschlechtert, was zu rau erscheinenden Bildern führt.
Als Nächstes wird eine Ausführungsform des Verfahrens zur Erzeugung eines Vollfarbbildes unter Verwendung des Toners der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben.
Die 5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines bilderzeugenden Geräts zur Erzeugung von Vollfarbbildern durch Elektrofotografie. Das Gerät kann als ein Vollfarb-Kopiergerät oder ein Vollfarb-Drucker eingesetzt werden. Im Falle des Vollfarb-Kopiergeräts schließt das Gerät in einem oberen Teil eine digitale Farbbildleseeinheit 35 und in einem unteren Teil eine digitale Farbbilddruckereinheit 36 ein, wie es in 5 gezeigt ist.
Weiter bezugnehmend auf 5 wird in der Bildleseeinheit ein Original 30 auf einen Originalträger 31 aus Glas gelegt und wird mit einer Belichtungslampe 32 abtastend belichtet. Ein von dem Original 30 reflektiertes Lichtbild wird bei einem Vollfarbsensor 34 konzentriert, um ein farbgetrenntes Bildsignal zu erhalten, welches an einen Verstärkerkreis (nicht gezeigt) übermittelt und an eine Video-Behandlungseinheit (nicht gezeigt) übermittelt und damit behandelt wird, um an die digitale Bilddruckereinheit ausgegeben zu werden.
In der Bilddruckereinheit kann eine lichtempfindliche Trommel 1 als ein Element, welches ein elektrostatisches Bild trägt, z.B. eine lichtempfindliche Schicht umfassen, welche einen organischen Lichtleiter (OPC) umfasst, und sie wird drehbar in der Richtung des Pfeils gehalten. Um die lichtempfindliche Trommel 1 herum sind eine Vorbelichtungslampe 11, eine Corona-Aufladungseinrichtung 2, ein optisches System 3 zur Laserbelichtung (3a, 3b, 3c), ein Potenzialsensor 12, vier Entwicklungsvorrichtungen, welche Entwickler mit unterschiedlicher Farbe enthalten (4Y, 4C, 4M, 4B), eine Einrichtung 13 zur Bestimmung der Belichtungsenergie (der Lichtmenge), eine Übertragungsvorrichtung 5 und eine Reinigungsvorrichtung 6 angeordnet.
In dem optischen System 3 zur Laserbelichtung wird das Bildsignal von der Bildleseeinheit in ein Lichtsignal zur Bildabtastbelichtung an einer Laserausgabeeinheit (nicht gezeigt) umgewandelt. Das umgewandelte Laserlicht wird (als das Lichtsignal) durch einen Polygonspiegel 3a reflektiert und über eine Linse 3b und einen Spiegel 3c auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel projiziert.
In der Druckereinheit 36 wird die lichtempfindliche Trommel 1 während der Bilderzeugung in der Richtung des Pfeils gedreht, und durch die Vorbelichtungslampe 11 wird die darauf befindliche Ladung beseitigt. Danach wird die lichtempfindliche Trommel 1 durch die Aufladungseinrichtung 2 gleichmäßig negativ aufgeladen und für jede aufgetrennte Farbe bildweise mit Licht E belichtet, sodass auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird.
Dann wird das elektrostatische latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel mit einem festgelegten Toner entwickelt, indem die festgelegte Entwicklervorrichtung betrieben wird, um auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ein Tonerbild zu erzeugen. Jede der Entwicklungsvorrichtungen 4Y, 4C, 4M und 4B entwickelt durch die Wirkung einer jeden der exzentrischen Nocken 24Y, 24C, 24M und 24B, sodass sie sich in Abhängigkeit von der entsprechenden aufgetrennten Farbe jeweils selektiv der lichtempfindlichen Trommel 1 annähern.
Die Übertragungsvorrichtung 5 schließt eine Übertragungstrommel 5a, eine Übertragungsaufladungseinrichtung 5b, eine Adsorptionsaufladungseinrichtung 5c zum elektrostatischen adsorbieren eines Übertragungsmaterials, gegenüber der Adsorptionsaufladungseinrichtung 5c eine Adsorptionswalze 5g, eine innere Aufladungseinrichtung 5d, eine äußere Aufladungseinrichtung 5e und eine Trennaufladungseinrichtung 5h ein. Die Übertragungstrommel 5a wird von einer Welle drehbar gehalten und weist eine periphere Oberfläche auf, die einen geöffneten Bereich einschließt, bei dem ein Übertragungsblatt 5f als ein Element zum Tragen des Übertragungsmaterials, um das Aufzeichnungsmaterial zu tragen, einstückig justiert ist. Das Übertragungsblatt 5f kann einen Harzfilm wie etwa einen Polycarbonatfilm einschließen.
Ein Übertragungsmaterial wird von irgendeiner der Kassetten 7a, 7b und 7c über ein das Übertragungsmaterial beförderndes System zu der Übertragungstrommel 5a befördert und wird auf der Übertragungstrommel 5a festgehalten. Das auf der Übertragungstrommel 5a gehaltene Übertragungsmaterial wird in Übereinstimmung mit der Drehung der Übertragungstrommel 5a wiederholt zu einer Übertragungsposition gegenüber der lichtempfindlichen Trommel 1 befördert. Das Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 wird durch die Wirkung der Übertragungsaufladungseinrichtung 5b an der Übertragungsposition auf das Übertragungsmaterial übertragen.
Ein Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 kann wie in der Ausführungsform der 5 direkt auf ein Übertragungsmaterial übertragen werden, oder es kann alternativ zuerst auf ein Zwischenübertragungselement (nicht gezeigt) und dann auf das Übertragungsmaterial übertragen werden.
Die vorstehenden bilderzeugenden Schritte werden bezüglich Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (B) wiederholt, um ein Farbbild zu erzeugen, welches vier Farbtonerbilder umfasst, die auf dem auf der Übertragungstrommel 5 getragenen Übertragungsmaterial überlagert sind.
Das Übertragungsmaterial, auf welches das Tonerbild (einschließlich der vier Farbbilder) so übertragen worden ist, wird durch die Wirkung der Trennklaue 8a, einer Trenn- und Druckwalze 8b und der Trennaufladungsvorrichtung 5h von der Übertragungstrommel 5 abgetrennt, um zu einer Heißpress-Fixiervorrichtung befördert zu werden, wo das auf dem Übertragungsmaterial getragene Vollfarbbild unter Erhitzen und unter Druck fixiert wird, um eine Farbvermengung und Farbentwicklung des Toners und eine Fixierung des Toners auf dem Übertragungsmaterial zu bewirken, um ein Vollfarb-Fixbild (ein fixiertes Vollfarbbild) zu erzeugen, gefolgt von dessen Ausstoß auf einen Stapel 10. Wie vorstehend beschrieben wird der Vollfarb-Kopiervorgang für ein Blatt des Aufzeichnungsmaterials abgeschlossen.
Bei dem Vollfarbbildbetrieb wird der Fixiervorgang in der Heißpress-Fixiervorrichtung bei einer Verfahrensgeschwindigkeit (z.B. 90 mm/s) durchgeführt, welche kleiner als die Verfahrensgeschwindigkeit oder Entwicklungsgeschwindigkeit (z.B. 160 mm/s) auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ist. Solch eine Fixiergeschwindigkeit kleiner als die Entwicklungsgeschwindigkeit ist so angepasst, um eine ausreichende Wärme zum Schmelzvermengen der zwei- bis vierschichtig überlagerten, noch nicht fixierten Tonerschichten zuzuführen.
Die 6 ist eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung eines Aufbaus solch einer Heißpress-Fixiervorrichtung. Bezugnehmend auf 6 schließt die Fixiervorrichtung eine Fixierwalze 39 als eine Fixiereinrichtung ein, welche z.B. einen 5 mm dicken Aluminiummetallzylinder 41 umfasst, und der Zylinder 41 ist mit einer 3 mm dicken RTV (bei Raumtemperatur vulkanisierten) Silicongummischicht 42 (mit einer JIS-A-Härte von 20 Grad) und des Weiteren mit einer 50 μm dicken Polytetrafluorethylen-(PTFE)-Schicht 43 beschichtet. Andererseits umfasst die Druckwalze 40 als eine Druckeinrichtung z.B. einen 5 mm dicken Metallzylinder 44 aus Aluminium, der mit einer 2 mm dicken RTV-Silicongummischicht 55 (JIS-A-Härte von 40 Grad) und dann mit einer 150 μm dicken PTFE-Schicht 70 beschichtet ist.
In der Ausführungsform der 6 weisen sowohl die Fixierwalze 39 als auch die Druckwalze 40 einen Durchmesser von 60 mm auf. Da allerdings die Druckwalze 40 eine größere Härte aufweist, wird ein Übertragungsblindpapier, welches kein Tonerbild trägt, in einer Richtung ausgestoßen, die von einer Linie senkrecht zu einer Linie, welche die Achsen dieser zwei Walzen verbindet, etwas in Richtung der Druckwalze 40 abweicht. Die Abweichung der Ausstoßrichtung in Richtung dieser Druckwalzenseite ist sehr wichtig, um ein enges Anliegen oder Herumwickeln eines Übertragungs- oder Aufzeichnungspapiers, welches ein darauf zu fixierendes Kopierbild mit einem großen Bereich trägt, um die Fixierwalze herum zu verhindern. Die Abweichung der Papierausstoßrichtung kann nicht nur erzielt werden, indem der vorstehend erwähnte Unterschied in der Härte ausgenutzt wird, sondern zudem, indem eine Druckwalze mit einem kleineren Durchmesser als jenem der Fixierwalze eingesetzt wird, oder indem eine Druckwalze eingesetzt wird, welche auf eine höhere Temperatur als die Fixierwalze eingestellt ist, um vorzugsweise die Feuchtigkeit von der Rückseite (d.h. der Seite der Druckwalze) des Fixierpapiers zu verdampfen, was ein geringfügiges Schrumpfen des Papiers verursacht.
Die Fixierwalze 39 ist als Heizvorrichtung mit einem Halogenheizer 46 ausgestattet, und die Druckwalze 40 ist ebenfalls mit einem Halogenheizer 47 ausgestattet, um so ein Erhitzen des Fixierpapiers von beiden Seiten zu ermöglichen. Die Temperaturen der Fixierwalze 39 und der Druckwalze 40 werden durch temperaturabhängige Widerstände 48a und 48b ermittelt, welche gegen die Fixierwalze 39 bzw. die Druckwalze 40 anstoßen, und die Energiebeaufschlagung der Halogenheizer 46 und 47 wird basierend auf den ermittelten Temperaturen eingeregelt, wodurch die Temperaturen der Fixierwalze 39 und der Druckwalze 40 durch die Steuerungen 49a bzw. 49b auf konstante Temperaturen (z.B. 160°C ± 10°C) eingeregelt werden. Die Fixierwalze 39 und die Druckwalze 40 werden durch einen Druck anlegenden Mechanismus (nicht gezeigt) bei einer Gesamtkraft von 390 N (40 kgf) gegeneinander gedrückt.
Die Fixiervorrichtung schließt zudem eine Vorrichtung C zum Reinigen der Fixierwalze, welche mit einem Öl-imprägnierten Netz ausgestattet ist, und zudem ein Reinigungsblatt Cl zum Entfernen von Öl und Verschmutzungen ein, welche an die Druckwalze 40 anhaften. Ein Papier oder ein nicht gewobenes Stoffnetz 56 ist mit einem Siliconöl mit einer Viskosität von 50 bis 3.000 cSt, wie etwa Dimethylsiliconöl oder Diphenylsiliconöl, imprägniert, was bevorzugt ist, um eine konstante Ölzufuhr in einem kleinen Ausmaß zu ermöglichen und hochqualitative fixierte Bilder mit gleichmäßigem Glanz und ohne eine Ölspur zu liefern. In dem Fall, dass kein Öl aufgebracht wird, kann die Reinigungsvorrichtung 10 entfernt werden oder unter Verwendung eines Papiers oder Stoffnetzes 56 ohne Ölimprägnierung betrieben werden, oder sie kann durch ein Reinigungsblatt, ein Reinigungskissen oder eine Reinigungswalze ersetzt sein.
In einem speziellen Beispiel war die Reinigungsvorrichtung C mit einem Netz 56 aus einem nicht-gewobenen Stoff ausgestattet, der gegen die Fixierwalze 39 gedrückt wurde, während das Netz 46 Stück für Stück von einer Zufuhrwalze 57a zu einer Aufnahmewalze 57b zugeführt wurde, um die Ansammlung von überschüssigem Toner, etc. zu verhindern.
Da der Toner der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur und eine gute Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur aufweist, kann die aufgebrachte Menge des Ablösemittels wie etwa des Siliconöls verringert werden, und die Reinigungsvorrichtung C wird weniger leicht verschmutzt.
Ein aus dem Toner gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugtes Tonerbild kann geeignet unter Druck bei einer Temperatur der Oberfläche der Fixierwalze von 150°C ± 30°C fixiert werden, während im Wesentlichen kein Öl oder Siliconöl in einem Anteil von höchstens 1 × 10^–7 g/cm² des Oberflächenbereichs des Aufzeichnungsmaterials (Übertragungsmaterial) von dem Fixierelement auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials zum Fixieren des Tonerbildes zugeführt wird.
Wenn die aufgebrachte Menge 1 × 10^–7 g/cm² übersteigt, kann das fixierte Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial leicht glänzen, sodass die Erkennbarkeit von Bildzeichen verringert wird.
Unter Verwendung z.B. der in den 1 und 2 gezeigten bilderzeugenden Systeme wird ein Farbtonerbild, welches wenigstens einen Toner gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, im fixierten Zustand auf einem Blatt des Aufzeichnungsmaterials (d.h. des Übertragungsmaterials) erzeugt, um ein Farbbild zu liefern.
Verschiedene Eigenschaften, welche den Toner der vorliegenden Erfindung kennzeichnen, oder ihre Werte basierend auf den folgenden Verfahren bzw. wurden mit diesen gemessen.
(1) Säurewert (JIS-Säurewert)
Eine Probenmenge von 2-10 g wird in einen Erlenmeyer-Kolben von 200 bis 300 ml eingewogen, und ca. 50 ml einer Lösungsmittelmischung aus Methanol/Toluol (= 30170) werden dort zugegeben, um die Probe aufzulösen. Im Falle einer schlechten Löslichkeit kann eine geringe Menge Aceton zugegeben werden. Eine Indikatormischung von 0,1 % Bram-Thymol-Blau und Phenolrot wird zur Titration der Probenlösung mit einer vorausgehend standardisierten N/10-Lösung von Kaliumhydroxid (KOH) in Alkohol eingesetzt. Basierend auf der zur Titration verwendeten KOH-Lösung wird der Säurewert gemäß der folgenden Gleichung berechnet. Säurewert = KOH (mol) × f × 56,1/Probengewicht,wobei

f: den Faktor der N/10-KOH-Lösung bezeichnet.

(2) Molekulargewichtsverteilung mittels GPC (THF-löslicher Anteil des Toners, des Bindeharzes, der Copolymereinheit, etc.)
Eine Harzprobe (einschließlich einer Tonerprobe) wird in THF gelöst und unter Rückfluss mit einem Soxhlet-Extraktor für 6 Stunden mit THF extrahiert, um eine GPC-Probe herzustellen.
In dem GPC-Gerät ist die Säule in einer Heizkammer bei 40°C stabilisiert, das Tetrahydrofuran (THF)-Lösungsmittel wird dazu gebracht, bei dieser Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/min durch die Säule zu strömen und ca. 50-200 μl einer GPC-Probenlösung, deren Harzkonzentration auf 0,05-0,6 Gew.-% eingestellt ist, werden eingespritzt.
Die Identifikation des Molekulargewichts der Probe und ihrer Molekulargewichtsverteilung erfolgt basierend auf einer Kalibrationskurve, welche unter Verwendung verschiedener monodisperser Polystyrolproben erhalten wird und eine logarithmische Skala des Molekulargewichts gegenüber der gemessenen Anzahl aufweist. Die Polystyrol-Standardproben zur Aufstellung einer Kalibrationskurve können z.B. von Pressure Chemical Co. oder Toso K.K. erhältlich sein. Es ist zweckmäßig, wenigstens 10 Polystyrol-Standardproben zu verwenden, einschließlich jener mit Molekulargewichten von z.B. 6 × 10², 2,1 × 10³, 4 × 10³, 1,75 × 10⁴, 5,1 × 10⁹, 1,1 × 10⁵, 3,9 × 10⁵, 8,6 × 10⁵, 2 × 10⁶ und 4,48 × 10⁶. Der Detektor kann ein BI-Detektor (Brechungsindex) sein. Für eine genaue Messung ist es zweckmäßig, die Säule aus einer Kombination zahlreicher käuflich erhältlicher Polystyrolgelsäulen aufzubauen, um im Molekulargewichtsbereich von 10³-2 × 10⁶ genau zu messen. Ein bevorzugtes Beispiel dafür kann eine Kombination sein aus μ-Styragel 500, 10³, 10⁴ und 10⁵, erhältlich von Waters Co., oder eine Kombination aus Shodex KA-801, 803, 804, 805, 806 und 807, erhältlich von Showa Denko K.K.
(3) Molekulargewichtsverteilung mittels GPC (Kohlenwasserstoffeinheit, Kohlenwasserstoffwachs, etc.)
Die GPC-Messung wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:

Gerät: "GPC-150C" (erhältlich von Waters Co.)
Säule: "GMH-HAT" 30 cm, binär (erhältlich von Toso K.K.)
Temperatur: 135°C
Lösungsmittel: o-Dichlorbenzol, welches 0,1 % Ionol enthält.
Strömungsgeschwindigkeit: 1,0 ml/min.
Probe: 0,4 ml einer 0,15%igen Probe.

Basierend auf der vorstehenden GPC-Messung wird die Molekulargewichtsverteilung einer Probe zunächst basierend auf einer mit monodispersen Standard-Polystyrolproben aufgestellten Kalibrationskurve erhalten und wird zu einer Verteilung umgerechnet, welche Polyethylen entspricht, indem eine Umwandlungsformel eingesetzt wird, die auf der Mark-Houwink-Viskositätsformel basiert.
(4) Spitzentemperatur der maximalen Wärmeabsorption (T_abs) (Wachs und Toner)
Die Messung wurde auf die folgende Weise unter Verwendung eines Differenzialabtastkalorimeters ("DSC-7", erhältlich von Perkin-Elmer Corp.) gemäß ASTM D3418-82 durchgeführt.
Eine Probe mit einer Menge von 5-20 mg und bevorzugt etwa 10 mg wird genau ausgewogen. Die Probe wird in eine Aluminiumpfanne gegeben und in einem Temperaturbereich von 30-200°C bei einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs von 10°C/min in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit mit einer parallel als Referenz eingesetzten Blindaluminiumpfanne vermessen.
Im Verlauf des Temperaturanstiegs erscheint bei einer Temperatur (Tabs) im Bereich von 30-200°C auf der DSC-Kurve ein Signal maximaler Wärmeabsorption. Im Falle einer Mehrzahl von Wärmeabsorptionssignalen wird die Spitzentemperatur des Signals maximaler Wärmeabsorption als T_abs genommen.
(5) Teilchengrößenverteilung des Toners oder der Tonerteilchen
Ein Coulter-Zähler des Modells RA-II oder ein Coulter-Multisizer (erhältlich von Coulter Electronics Inc.) kann als Messinstrument verwendet werden. Für die Messung wird eine 1%ge wässrige NaCl-Lösung als Elektrolytlösung unter Verwendung von Natriumchlorid mit Reagenzgüte hergestellt (z.B. "ISOTON II" (Handelsbezeichnung), erhältlich von Coulter Scientific Japan Co., kann käuflich erhältlich sein). Zu 100 bis 150 ml der Elektrolytlösung werden 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels, bevorzugt eines Alkylbenzolsulfonsäuresalzes, als Dispergiermittel zugegeben, und 2 bis 20 mg einer Probe werden dort zugegeben. Die resultierende Dispersion der Probe in der Elektrolytflüssigkeit wird für etwa 1-3 Minuten mittels eines Ultraschalldispergierers dispergiert und dann bezüglich der Teilchengrößenverteilung im Bereich von 2-40 μm unter Verwendung des vorstehend erwähnten Geräts mit einer Blende von 100 μm vermessen, um eine Verteilung auf Volumenbasis und eine Verteilung auf Zahlenbasis zu erhalten. Aus den Ergebnissen der Verteilung auf Volumenbasis können die gewichtsgemittelte Teilchengröße (D4) und die volumengemittelte Teilchengröße (Dv) des Toners erhalten werden (wobei ein Mittelwert für jeden Kanal als repräsentativer Wert des Kanals genommen wird).
Die folgenden 13 Kanäle werden eingesetzt: 2,00-2,52 μm, 2,52-3,17 μm, 3,17-4, 00 μm, 4,00-5, 04 μm, 5, 04-6,35 μm, 6,35-8, 00 μm, 8,00-10, 08 μm, 10,08-12,70 μm, 12,70-16,00 μm, 16,00-20,20 μm, 20,20-25,40 μm, 25,40-32,00 μm, 32-40,30 μm.
(6) Viskoelastizität
Eine Tonerprobe wird unter Druck geformt, um eine Scheibe mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von ca. 2-3 mm auszubilden. Die Scheibenprobe wird in eine Halterung paralleler Platten mit jeweils einem Durchmesser von 25 mm gesetzt und im Temperaturbereich von 50-200°C bei einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs von 2°C/min unter Verwendung eines die Viskoelastizität messenden Geräts ("RHEOMETER RDA-II", erhältlich von Rheometrics Co.) gemäß dem automatischen Messmodus unter Bedingungen vermessen, welche einen anfänglich eingestellten Wert der Messlast von 0,01 % und eine fixierte Winkelfrequenz (w) von 6,28 rad/s einschließen. Die gemessenen Werte des dynamischen Moduls (G') werden auf der Ordinate gegen die auf der Abszisse abgetragenen Temperaturen aufgetragen, um die jeweiligen Werte bei relevanten Temperaturen abzulesen.
[BEISPIELE]
Hiernach werden einige spezielle Beispiele bezüglich der Herstellung und Bewertung des Toners gemäß der vorliegenden Erfindung angegeben, aber diese Beispiele sollen nicht so angesehen werden, dass sie den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränken.
<Hybridharz (Zusammensetzung)>
(Herstellungsbeispiel 1)
Als Ausgangsstoffe für ein Vinylcopolymer wurden 2,0 mol Styrol, 0,21 mol 2-Ethylhexylacrylat, 0,16 mol Furmarsäure, 0,03 mol α-Methylstyroldimer und 0,05 mol Dicumylperoxid in einen Tropftrichter gegeben.
Getrennt wurden zur Herstellung eines Polyesters 7,0 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis (4-hydroxyphenyl)propan, 3,0 mol Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 3,0 mol Terephthalsäure, 2,0 mol Trimellithsäureanhydrid, 5,0 mol Fumarsäure und 0,2 g Dibutylzinnoxid in einen 4-Liter Vierhalskolben aus Glas gegeben, der mit einem Thermometer, einem Rührstab, einem Kühler und einem Rohr zum Einleiten von Stickstoff ausgestattet war und sich in einem Heizmantel befand. Dann wurde der Innenraum des Kolbens mit Stickstoff belüftet, und dann wurde das System allmählich unter Rühren erhitzt. Bei 140°C wurden unter fortgesetztem Rühren die Ausgangsstoffe für das Vinylcopolymer einschließlich des Polymerisationsstarters in dem Tropftrichter über 4 Stunden zu dem System zugetropft. Dann wurde das System für 4 Stunden der Reaktion auf 200°C erhitzt, um ein Hybridharz (1) zu erhalten. Die Ergebnisse der GPC und der Messung des Säurewerts für das Hybridharz (1) sind in Tabelle 1 zusammen mit jenen für die in den folgenden Herstellungsbeispielen erhaltenen Harze gezeigt.
(Herstellungsbeispiele 2 bis 5)
Die Hybridharze (2) bis (5) wurden jeweils auf die gleiche Weise wie im Herstellungsbeispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Festlegung der Monomere und der Reaktionsdauer.
<Herstellungsbeispiel 1 für Polyesterharz>
3,5 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 1,5 mol Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 1,5 mol Terephthalsäure, 1,0 mol Trimellithsäureanhydrid, 2,5 mol Fumarsäure und 0,1 g Dibutylzinnoxid wurden in einen 4-Liter Vierhalskolben aus Glas gegeben, der mit einem Thermometer, einem Rührstab, einem Kühler und einem Rohr zum Einleiten von Stickstoff ausgestattet war und sich in einem Heizmantel befand. In einer Stickstoffatmosphäre wurde das System bei 220°C für 5 Stunden umgesetzt, um das Polyesterharz (1) zu erhalten.
<Herstellungsbeispiel 1 für Vinylcopolymer>
2,0 mol Styrol, 0,21 mol 2-Ethylhexylacrylat, 0,07 mol Dicumylperoxid und 3,0 g Dibutylzinnoxid wurden in einen 3-Liter Vierhalskolben gegeben. Das System wurde dann bei 220°C unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre und unter Erhitzen in einem Heizmantel umgesetzt, um ein Vinylcopolymer (1) zu erhalten.
Die Eigenschaften der in den vorstehenden Herstellungsbeispielen erhaltenen Harze sind zusammenfassend in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1 GPC- und Säurewertdaten der Harze
Kohlenwasserstoffwachse und Kohlenwasserstoffeinheiten mit den in den folgenden Tabellen 3 bzw. 4 gezeigten Eigenschaften wurden zusammen mit den in vorstehender Tabelle 1 aufgeführten Harzen für die hiernach beschriebenen Beispiele und Vergleichsbeispiele für die Tonerherstellung eingesetzt. Tabelle 2: Eigenschaften der Kohlenwasserstoffwachse

*T_abs: Temperatur des Signals maximaler Wärmeabsorption

<Muttercharge mit dispergiertem Wachs>
Die im Beispiel 1 und einigen anderen Beispielen verwendete Muttercharge mit dispergiertem Wachs (1) wurde auf die folgende Weise hergestellt.
Zuerst wurden 10 Gew.-Teile des in Tabelle 3 gezeigten Polyethylens (I) in Xylol gelöst, und nach Austausch mit Stickstoff wurde eine Monomermischung von 75 Gew.-Teilen Styrol, 10 Gew.-Teilen Acrylnitril und 5 Gew.-Teilen n-Butylacrylat zusammen mit Di-t-butylperoxyhexahydroterephthalat (Polymerisation), gelöst in Xylol, über 3 Stunden zugetropft und bei 175°C polymerisiert, um die Harzzusammensetzung (1) zu erhalten (Mw = 15.000, Mn = 3.000, Mw/Mn = 5,0, Säurewert = 3,0 mgKOH/g), welche ein Pfropfcopolymer aus dem Polyethylen (1) als der Kohlenwasserstoffeinheit und der teilweise auf die Kohlenwasserstoffeinheit gepfropften resultierenden Copolymereinheit (I) umfasste. Dann wurden 50 Gew.-Teile der so erhaltenen Harzzusammensetzung (1) und 83 Gew.-Teile des Paraffinwachses (A) schmelzverknetet und zu einer Harzzusammensetzung mit dispergiertem Wachs pulverisiert.
Des Weiteren wurden die so erhaltene Harzzusammensetzung mit darin dispergiertem Wachs und das Hybridharz (1) in einem Gewichtsverhältnis von 32:68 schmelzvermischt und pulverisiert, um eine Muttercharge mit dispergiertem Wachs (1) zu erhalten.
Beispiel 1

Einschließlich der vorhergehend hergestellten Muttercharge mit dispergiertem Wachs (1) wurde die folgende Vorschrift für Toner-Inhaltsstoffe verwendet.

Bindeharz:
Hybridharz (1) (D4 = 50 μm)	83 Gew.-Teile
Wachs:
Muttercharge mit dispergiertem Wachs (1)	25 Gew.-Teile
Ladung einregelndes Mittel:
Al-Verbindung (1)
(Al-Verbindung von
Di-tert-butylsalicalsäure)	6 Gew.-Teile
Pigment:
Kupferphthalocyanin	5 Gew.-Teile

Die vorstehenden Inhaltsstoffe wurden vorausgehend ausreichend mit einem Henschel-Mischer vermengt und bei einer gemessenen Temperatur von 130°C mit einem Zwillingsschraubenextruder schmelzverknetet. Nach dem Abkühlen wurde das schmelzverknetete Produkt mit einer Hammermühle zu 1 bis 2 mm zerstoßen und dann mit einem Luftstrahlpulverisierer fein pulverisiert, gefolgt von einem genauen Beseitigen feiner und grober Pulveranteile durch einen pneumatischen Klassifizierer mit Multi-Einteilung, um cyanfarbene Farbtonerteilchen mit einer gewichtsgemittelten Teilchengröße (D4) von 7,8 μm zu erhalten.
100 Gew.-Teile der Tonerteilchen wurden mit 1,5 Gew.-Teilen von außen zugegebener Titanoxidteilchen vermengt, welche mit Isobutyltrimethoxysilan oberflächenbehandelt waren und eine primäre Teilchengröße von 50 nm aufwiesen, um den cyanfarbenen Toner 1 zu erhalten. Als Ergebnis der GPC-Messung des THF-löslichen Anteils lieferte der cyanfarbene Toner 1 die in der 3 gezeigte GPC-Kurve, welche das Vorliegen einer Komponente mit hohem Molekulargewicht angibt (d.h. eine Verschiebung von der Grundlinie, um eine Elutionszeit von 50 min oder kürzer herum).
Als Ergebnis der Messung der Viskoelastizität zeigte der cyanfarbene Toner 1 ein dynamisches Modul bei 80°C (G'₈₀) von 5,2 × 10⁵ N/m², eine Verlusttangente (tan δ = G'/G'', d.h. ein Verhältnis des Verlustmoduls (G'') zum elastischen Modul (G')), welche ein Minimum (tan δ_min) von 0,73 im Temperaturbereich von 120-180°C und einen Wert bei 180°C (tan δ₁₈₀) von 1,10 lieferte, was ein Verhältnis (tan δ₁₈₀/tan δ_min) von 1, 51 ergibt. Des Weiteren nahm das dynamische Modul (G'_120-180) im Temperaturbereich von 120-180°C ein Maximum von 1,3 × 10⁴ N/m² und ein Minimum von 3,4 × 10³ N/m² an.
(Beispiele 2-30 und Vergleichsbeispiele 1-4)
Cyanfarbene Toner wurden durch Veränderung der verschiedenen Komponenten einschließlich des Bindeharzes (der Art und der Teilchengröße des Harzes, aber der Gehalt betrug in jedem Beispiel 100 Gew.-Teile), des Kohlenwasserstoffwachses (der Art und des Gehalt), des Wachs dispergierenden Mittels (der Art und des Gehalts der Copolymereinheit und der Kohlenwasserstoffeinheit dafür) und der metallorganischen Verbindung (der Art und des Gehalts) und ansonsten im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie im vorstehend beschriebenen Beispiel 1 erhalten.
Die Arten der Modifizierung in den jeweiligen Beispielen sind in Tabelle 4 zusammengefasst und werden nachstehend ergänzt.
Beispiele 2-3
Die cyanfarbenen Toner 2 und 3 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Al-Verbindung (I) als der metallorganischen Verbindung auf 9,4 Gew.-Teile erhöht (Beispiel 2) bzw. auf 0,3 Gew.-Teile erniedrigt (Beispiel 3) wurde.
Beispiel 4
Der cyanfarbene Toner 4 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Temperatur des Schmelzverknetens im Zwillingsschraubenextruder auf 150°C eingestellt wurde.
Beispiel 5
Der cyanfarbene Toner 5 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Al-Verbindung (I) auf 9,4 Gew.-Teile erhöht und die Temperatur des Schmelzverknetens im Zwillingsschraubenextruder auf 170°C erhöht wurde.
Beispiel 6
Der cyanfarbene Toner 6 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die durchschnittliche Teilchengröße (D4) des Hybridharzes (1) auf 30 μm verringert wurde.
Beispiel 7
Der cyanfarbene Toner 7 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle der Al-Verbindung (I) eine Cr-Verbindung (I) (Cr-Verbindung von Di-tert-butylsalicylsäure) für die metallorganische Verbindung verwendet wurde.
Beispiele 8 bis 11
Die cyanfarbenen Toner 8 bis 11 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Hybridharzes (1) jeweils die in Tabelle 1 aufgeführten Hybridharze (2) bis (5) verwendet wurden.
Beispiele 12 und 13
Die cyanfarbenen Toner 12 und 13 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des Paraffinwachses (A) verringert und vergrößert wurde.
Beispiele 14 bis 17
Die cyanfarbenen Toner 14 bis 17 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Paraffinwachses (A) jeweils die in Tabelle 2 gezeigten Paraffinwachse (B) bis (E) eingesetzt wurden.
Beispiele 18 und 19
Die cyanfarbenen Toner 18 und 19 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des Polyethylens (I) als Kohlenwasserstoffeinheit zur Bildung des Wachs dispergierenden Mittels verringert und vergrößert wurde.
Beispiele 20 bis 23
Die cyanfarbenen Toner 20 bis 23 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Polyethylens (I) zur Bereitstellung des Wachs dispergierenden Mittels jeweils das in Tabelle 3 gezeigte Polypropylen oder Polyethylen (II) bis (IV) eingesetzt wurde.
Beispiele 24 und 25
Die cyanfarbenen Toner 24 und 25 wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Copolymereinheit (I) zur Bereitstellung des Wachs dispergierenden Mittels verkleinert und vergrößert wurde.
Beispiel 26
Der cyanfarbene Toner 26 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass eine Trockenmischung aus dem Polyester (1) und dem in Tabelle 1 gezeigten Vinylpolymer in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 anstelle des Hybridharzes (1) als Bindeharz eingesetzt wurde.
Beispiel 27
Der cyanfarbene Toner 27 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge der Al-Verbindung (I) vergrößert wurde.
Beispiel 28
Der cyanfarbene Toner 28 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des Paraffinwachses (A) vergrößert wurde.
Beispiel 29
Der cyanfarbene Toner 29 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle der Copolymereinheit (I) (Styrol/Acrylnitril/Butylacrylat-Terpolymer) zur Bereitstellung des Wachs dispergierenden Mittels eine Copolymereinheit (II) (Styrol/2-Ethylhexylacrylat-Copolymer, Mw = 115000, Mn = 4700) verwendet wurde, welche unter Verwendung einer Monomermischung von 85 Gew.-Teilen Styrol und 5 Gew.-Teilen 2-Ethylhexylacrylat hergestellt war.
Beispiel 30
Der cyanfarbene Toner 30 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Hybridharzes (1) das in Tabelle 1 gezeigte Polyesterharz (1) eingesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Der cyanfarbene Toner 31 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Al- Verbindung (I) weggelassen wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Der cyanfarbene Toner 32 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass das Paraffinwachs (A) weggelassen wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Der cyanfarbene Toner 33 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des Paraffinwachses (A) das in Tabelle 2 aufgeführte Esterwachs eingesetzt wurde.
Vergleichsbeispiel 4
Der cyanfarbene Toner 34 wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Copolymereinheit (I) weggelassen wurde, um das Wachs dispergierende Mittel bereitzustellen.
Jeder der vorstehend hergestellten cyanfarbenen Toner 1 bis 34 wurde mit magnetischen Ferritteilchen vermengt, deren Oberflächen mit einem Siliconharz überzogen waren (D₅₀ (Teilchengröße bei angesammelten 50 Gew.-%) = 50 μm), um einen cyanfarbenen Entwickler (des Zweikomponententyps) mit einer Tonerkonzentration von 6 Gew.-% bereitzustellen.
Jeder der vorstehend hergestellten cyanfarbenen Entwickler des Zweikomponententyps wurde bezüglich der folgenden Punkte bewertet, und die Bewertungsergebnisse sind zusammenfassend in Tabelle 5 gezeigt, welche nachstehend aufgeführt ist.
<Leistungsmerkmale des Fixierens>
Zur Bewertung der Starttemperatur des Fixierens (T_ST) und des Bereichs der Fixiertemperatur (T_fix-Bereich) wurde der vorstehend hergestellte zweikomponentenartige cyanfarbene Entwickler in ein käuflich erhältliches Vollfarb-Kopiergerät für ungestrichenes Papier ("CLC700", hergestellt von Canon K.K.) eingefüllt, aus dem die Fixiereinheit ausgebaut worden war, und wurde in einem Einfarbmodus in einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C/60 % relative Feuchtigkeit) zur Erzeugung noch nicht fixierter Tonerbilder eingesetzt. Die noch nicht fixierten Tonerbilder wurden unter Einsatz eines Fixiertests mit einem in 6 veranschaulichten Aufbau ohne Aufbringen von Öl bei einer Verfahrensgeschwindigkeit von 150 mm/s bei Fixiertemperaturen fixiert, welche mit einem Inkrement von jeweils 5°C, ausgehend von 115°C, erhöht wurden. Die fixierten Bilder wurden auf die folgende Weise bewertet.
Auf ungestrichenem Papier (64 g/m²) bei verschiedenen Fixiertemperaturen erzeugte fixierte ausgefüllte Tonerbilder (anfänglich mit einer Tonerbedeckung von 1,2 mg/cm² gebildet) wurden so gefaltet, dass sich jedes Tonerbild auf der Außenseite befand. Die niedrigste Temperatur, welche ein gefaltetes Tonerbild ergab, bei der sich kein Ablösen des Tonerbildes zeigte, wurde als Starttemperatur des Fixierens genommen (T_ST (°C)). Die fixierten Tonerbilder wurden mit den Augen betrachtet, um als eine obere Grenztemperatur (T_H) die höchste Temperatur zu finden, bei der bei hoher Temperatur kein Offset auftritt, und die Differenz (T_H – T_ST) wurde als Bereich der Fixiertemperatur aufgezeichnet (T_fix-Bereich).
Der Bereich der Temperatur zum Farbmischen (T_mix-Bereich) wurde als Temperaturbereich bestimmt, der ein Reflexionsvermögen von mehr als 7 % ergibt, gemessen bei einem Einfallswinkel von 60°, gemäß der folgenden Glanzmessung an einem fixierten ausgefüllten Bild (anfänglich mit einer Tonerbedeckung von 1,2 kg/cm² erzeugt).
Die Glanzmessung wurde unter Verwendung eines Glanzmessers ("VG-10", hergestellt von Nippon Denshoku K.K.) vorgenommen. Für die Messung wird die zugeführte Spannung durch eine konstante Spannungsquelle auf 6 Volt eingestellt, und die Winkel der Lichtprojektion und -aufnahme (Einfalls- und Ausfallswinkel) werden jeweils auf 60° eingestellt. Nach einer Standardeinstellung unter Verwendung einer 0-Einstellung und einer Standardplatte wird eine vorstehend erwähnte fixierte Bildprobe auf die Probenhalterung gesetzt und drei Blätter weißes Papier wurden zwischen das fixierte Probenbild und die Halterung eingeschoben. Ein an der Anzeige angegebener Prozentwert wird aufgenommen, während der S – S/10-Auswahlschalter auf S gestellt ist und der Auswahlschalter für die Winkelempfindlichkeit auf 45-60 eingestellt ist.
Zur Bewertung der OHP-Durchlässigkeit (T_OHP(%)) wurde ein noch nicht fixiertes, ausgefülltes Tonerbild mit einer Tonerbedeckung von 0,6 mg/cm² auf einem OHP-Film erzeugt und bei 180°C und einer Verfahrensgeschwindigkeit von 70 mm/s unter Verwendung eines Fixiertestgeräts mit einem in 6 gezeigten Aufbau ohne Aufbringen von Öl fixiert, um eine OHP-Transparentprobe für die Messung der Durchlässigkeit herzustellen.
Die Messung der OHP-Durchlässigkeit wurde unter Verwendung eines automatisch aufzeichnenden Spektrophotometers ("UV 2200", hergestellt von Shimadzu Seisakusho K.K.) 5 durchgeführt, um die Durchlässigkeit durch ein fixiertes Tonerbild auf einem OHP-Film bei einer maximalen Absorptionswellenlänge von 500 nm für einen cyanfarbenen Toner (im Gegensatz zu 650 nm für einen magentafarbenen Toner und 600 nm für einen gelben Toner) relativ zu der Durchlässigkeit eines OHP-Blindfilms (= 100% zu messen.
<Lagerungsstabilität (Lagerung)>
Eine Tonerprobe wurde bei 50°C in einen Ofen gegeben (für 1 Woche). Basierend auf dem durch Betrachtung mit dem Auge ermittelten Ausmaß der Agglomeration wurde eine Bewertung gemäß dem folgenden Standard vorgenommen:

A:: Es wurde überhaupt kein Agglomerat beobachtet und die Probe zeigte eine sehr gute Fließfähigkeit.
B:: Im Wesentlichen kein Agglomerat und gute Fließfähigkeit.
C:: Etwas Agglomerat wurde beobachtet, konnte aber leicht zerstört bzw. aufgelöst werden.
D:: Agglomerat wurde ausgebildet, konnte aber durch eine Entwickler-Rührvorrichtung aufgelöst werden.
E:: Das gebildete Agglomerat wurde durch eine Entwickler-Rührvorrichtung nicht ausreichend aufgelöst.

<Leistungsmerkmale der Bilderzeugung>
Jeder cyanfarbene Zweikomponentenentwickler wurde unter Verwendung eines Farbkopiergeräts ("CLC-700", hergestellt von Canon K.K.) zur kontinuierlichen Bilderzeugung auf 10.000 Blättern jeweils in Umgebungen niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit (15°C/10 % relative Feuchtigkeit) und hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit (30°C/85 % relative Feuchtigkeit) eingesetzt, um ein Original mit einem prozentualen Anteil des Bildbereichs von 25 % zu reproduzieren.
Die triboelektrische Ladung (Q_tribo) einer jeden Entwicklerprobe wurde, bezogen auf den Entwickler vor der Verwendung und den aus der Entwicklungsvorrichtung nach der kontinuierlichen Bilderzeugung auf 10.000 Blättern herausgenommenen Entwickler, jeweils bei einer Tonerkonzentration von 6 Gew.-% gemessen.
Die 7 ist eine Ansicht eines Geräts zur Messung der triboelektrischen Ladung des Toners. Eine auf die vorstehend beschriebene Weise bereitgestellte Entwicklerprobe mit einem Gewicht von ca. 0,5-1,5 g wird in ein Messgefäß 72 aus Metall gefüllt, dessen Boden mit einem 500-mesh Sieb 73 mit einer Öffnung von 32 μm versehen ist, und wird dann mit einem Metalldeckel 74 abgedeckt. Das Gewicht des gesamten Messgefäßes 72 wird zu diesem Zeitpunkt als W₁ (g) ausgewogen. Dann wird ein Entlüfter 71 (wenigstens bezüglich eines Abschnitts, welcher mit dem Messgefäß 72 in Kontakt steht, aus einem isolierenden Material bestehend) betrieben, um durch eine Saugöffnung 77 den Toner anzusaugen, während ein Steuerventil 76 für den Gasstrom so eingestellt wird, dass ein Druck von 250 mmAq an der Vakuumanzeige 75 erzeugt wird. In diesem Zustand wird der Toner durch Ansaugen ausreichend entfernt, bevorzugt für 2 Minuten.
Das auf einem Potenziometer 79 zu diesem Zeitpunkt abgelesene Potenzial wird mit V (Volt) bezeichnet, während die Kapazität eines Kondensators 78 mit C (m F) bezeichnet wird, und das Gewicht des gesamten Messgefäßes wird als W₂ (g) ausgewogen. Dann wird die triboelektrische Ladung Q_tribo (mC/kg) der Tonerprobe durch die folgende Gleichung berechnet: Qtribo(mC/kg) = CxV/(W1 – W2)
Das Entwicklungsleistungsmerkmal (Bild) wurde für Bilder bewertet, welche zu Beginn und am Ende der kontinuierlichen Bilderzeugung erzeugt wurden, bezüglich des Vorliegens oder Nichtvorliegens von Weiß-Aussetzer, Schleier und rauen Bildern. Die Bewertung wurde auf den folgenden drei Niveaus vorgenommen.

A:: Sehr hervorragendes Bild
B:: Akzeptables Bild
C:: Schlechtes Bild

Die Bilddichte (B.D.) wurde gemessen, indem vor und nach der kontinuierlichen Bilderzeugung ein ausgefülltes Bild erzeugt und die Reflexionsbilddichten an fünf Punkten des ausgefüllten Bildes mit einem Macbeth-Densitometer (hergestellt von Macbeth Co.) gemessen wurden, um einen Durchschnitt der fünf gemessenen Werte als die gemessene Bilddichte (B.D.) festzulegen.
Die Ergebnisse der vorstehenden Bewertungen für alle cyanfarbenen Toner und cyanfarbenen Entwickler der Beispiele und Vergleichsbeispiele sind zusammenfassend in Tabelle 5 gezeigt.
Bezüglich der Tabellen 4 und 5 werden die folgenden Kommentare bezüglich einiger Beispiele und Vergleichsbeispiele als anzumerkende Aspekte ergänzt.
(Beispiele 2 und 3)
Der Toner 2 mit mehr Al-Verbindung (I) führte zu einem Anstieg der Komponente mit hohem Molekulargewicht (Tabelle 4) und einer Verschiebung des Bereichs der Fixiertemperatur zur Seite höherer Temperatur (Tabelle 5), während der Toner 3 mit weniger Al-Verbindung (I) den Bereich der Fixiertemperatur zur Seite niedrigerer Temperatur hin verschob (Tabelle 5).
(Beispiel 5)
Der durch Schmelzverkneten bei einer höheren Temperatur erhaltene Toner 5 zeigte die Tendenz, die Komponente mit hohem Molekulargewicht zu vergrößern (Tabelle 4).
(Beispiel 6)
Der unter Verwendung des Hybridharzes (1) mit einer kleinen Teilchengröße als Tonerinhaltsstoff erhaltene Toner 6 zeigte vermutlich aufgrund einer Beförderung der Dispersion der Al-Verbindung (I) und der Vernetzung einen breiteren Bereich der Fixiertemperatur (T_fix-Bereich) (Tabellen 4 und 5).
(Beispiele 8 bis 11)
Der unter Verwendung des Hybridharzes (3) mit einem höheren Molekulargewicht erhaltene Toner 9 führte zu einer besseren Anti-Offset-Eigenschaft bei hoher Temperatur, während gleichzeitig die Farbmischbarkeit etwas verringert wurde.
(Beispiele 12 und 13)
Der unter Verwendung einer größeren Menge an Paraffinwachs (A) erhaltene Toner 13 führte zu einer geringfügig schlechteren OHP-Durchlässigkeit (T_OHP) und Entwicklungsleistung.
(Beispiele 14 bis 17)
Die Verwendung der Wachse (B) bis (E) mit unterschiedlichen Schmelzpunkten T_abs (wie in Tabelle 2 gezeigt) führte zu unterschiedlichen Starttemperaturen des Fixierens (T_ST) aufgrund von Veränderungen in den Temperaturen, bei denen Wachs ausschwitzt.
(Beispiele 18 und 19)
Der unter Verwendung einer größeren Menge Polyethylen (I) für die Kohlenwasserstoffeinheit zur Bereitstellung des Wachs dispergierenden Mittels erhaltene Toner 19 führte zu einem etwas verzögerten Ausschwitzen von Wachs, was zu geringfügig schlechteren Fixierleistungen führte.
(Beispiele 24 und 25)
Der unter Verwendung einer kleineren Menge der Copolymereinheit (I) zur Bereitstellung des Wachs dispergierenden Mittels erhaltene Toner 24 neigte dazu, zu einer größeren Wachsdispersionsgröße, was für die Fixierleistungen vorteilhaft ist, aber zu einer geringfügig schlechteren Entwicklungsleistung zu führen. Der unter Verwendung einer größeren Menge der Copolymereinheit (I) erhaltene Toner 25 neigte dazu, eine feine Dispersion der Wachsteilchen sowie ein verzögertes Ausschwitzen des Wachses zu befördern.
(Beispiel 26)
Der unter Verwendung einer 90:10-Trockenmischung aus Polyester (1) und Vinylcopolymer (1) anstelle des Hybridharzes (1) für das Bindeharz erhaltene Toner 26 führte zu einer etwas geringeren Dispergierbarkeit des Wachses und einer etwas schlechteren Entwicklungsleistung.
(Beispiel 27)
Der verglichen mit Toner 2 unter Verwendung einer weiter vergrößerten Menge der Al-Verbindung (I) erhaltene Toner 27 neigte dazu, zu einer weiteren Vernetzung zu führen und zeigte eine höhere T_ST (°C), einen engeren T_mix-Bereich und eine größere Aufladbarkeit, was zu einer übermäßigen Ladung bei der kontinuierlichen Bilderzeugung führt.
(Vergleichsbeispiel 1)
Der unter Weglassen der Al-Verbindung (I) erhaltene Toner 31 lieferte die in 4 gezeigte GPC-Kurve, welche kein Vorliegen einer Komponente mit hohem Molekulargewicht aufgrund einer Vernetzung um eine Elutionszeit von 50 min oder weniger herum zeigt, wie es in 3 für den Toner 1 des Beispiels 1 beobachtet wird. Im Ergebnis zeigte der Toner 31 keinen angemessenen Bereich der Fixiertemperatur aufgrund eines Offsets bei hoher Temperatur und zudem eine schlechte Lagerungsstabilität.
(Vergleichsbeispiel 4)
Der unter Weglassen der Copolymereinheit (I) für das Wachs dispergierende Mittel erhaltene Toner 34 zeigte deutlich schlechtere Leistungsmerkmale bei der kontinuierlichen Bilderzeugung aufgrund einer schlechteren Dispersion einer großen Menge des dort zugegebenen Paraffinwachses.
Ein Toner, der durch verbesserte Leistungsmerkmale des Fixierens ohne oder nur mit einer minimalen Ölaufbringung gekennzeichnet ist, wird gebildet durch: (i) ein Bindeharz, (ii) ein Farbmittel, (iii) ein Kohlenwasserstoffwachs, (iv) eine Harzzusammensetzung, die durch Copolymerisation eines Styrolmonomers zusammen mit wenigstens einem von stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, Monomeren, die eine Carboxylgruppe enthalten, Monomeren, die eine Hydroxygruppe enthalten, und (Meth)acrylatestermonomeren in der Gegenwart einer Kohlenwasserstoffeinheit gebildet wird, und (v) eine metallorganische Verbindung. Das Bindeharz (i) umfasst eine Polyesterkomponente in einem Anteil von wenigstens 60 Gew.-% des Bindeharzes. Der Toner weist eine GPC- Molekulargewichtsverteilung auf, die ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von wenigstens 4,0 × 10⁴ und ein Verhältnis Mw/Mn zwischen dem Mw und einem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von wenigstens 50 einschließt.

Claims

Toner mit: (i) einem Bindeharz, (ii) einem Farbmittel, (iii) einem Kohlenwasserstoffwachs, (iv) einer Harzzusammensetzung, die wenigstens eine Copolymereinheit, welche durch Reaktion eines Styrolmonomers mit wenigstens einem Monomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, Monomeren mit einer Carboxylgruppe, Monomeren mit einer Hydroxygruppe, Acrylatestermonomeren und Methacrylatestermonomeren synthetisiert ist, und eine Kohlenwasserstoffeinheit umfasst, und (v) einer metallorganischen Verbindung, wobei das Bindeharz (i) in einem Anteil von wenigstens 60 Gew.-% des Bindeharzes (i) eine Polyesterkomponente umfasst und der Toner eine durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessene Molekulargewichtsverteilung aufweist, die ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von wenigstens 4,0 × 10⁴ und ein Verhältnis Mw/Mn zwischen dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) und dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von wenigstens 50 einschließt, das Kohlenwasserstoffwachs ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 400 bis 800 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 400 bis 600 aufweist und die Harzzusammensetzung ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 1.000 bis 5.000 aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz (i) 65 bis 95 Gew.-% der Polyesterkomponente enthält, von der wenigstens ein Teil chemisch an ein Vinylpolymer gebunden ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner ein Mw von 4,0 × 10⁹ bis 1,0 × 10⁷ und ein Mn von 1,5 × 10³ bis 1,0 × 10⁴ aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Copolymereinheit in der Harzzusammensetzung (iv) ein Terpolymer aus einem Styrolmonomer, einem stickstoffhaltigen Vinylmonomer und einem (Meth)acrylatestermonomer umfasst.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Kohlenwasserstoffwachs (iii) auf einer Wärmeabsorptionskurve beim Temperaturanstieg, gemessen durch Differenzialabtastkalorimetrie (DSC), eine Temperatur des Maximums des Wärmeabsorptionssignals im Bereich von 55 bis 80 °C aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Kohlenwasserstoffwachs (iii) eine GPC-Molekulargewichtsverteilung zeigt, die ein Mw/Mn-Verhältnis von 1,0 bis 2,0 einschließt.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Kohlenwasserstoffwachs (iii) in einer Menge von 0,1 bis 6 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Copolymereinheit in der Harzzusammensetzung (iv) in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Kohlenwasserstoffeinheit in der Harzzusammensetzung (iv) auf einer DSC-Wärmeabsorptionskurve beim Temperaturanstieg eine Temperatur des Maximums des Wärmeabsorptionssignals im Bereich von 90 bis 130 °C zeigt.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Kohlenwasserstoffeinheit in der Harzzusammensetzung (iv) eine GPC-Molekulargewichtsverteilung zeigt, die ein Mw von 500 bis 30.000, ein Mn von 500 bis 3.000 und ein Mw/Mn-Verhältnis von 1,0 bis 20 einschließt und zudem eine Dichte von 0,90 bis 0,95 aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei die Kohlenwasserstoffeinheit in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei die metallorganische Verbindung (iv) eine Metallverbindung einer aromatischen Oxycarbonsäure oder eine Metallverbindung einer aromatischen Alkoxycarbonsäure ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei die metallorganische Verbindung (iv) in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthalten ist.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz (i) eine GPC-Molekulargewichtsverteilung zeigt, die ein Mw von 2,6 × 10³ bis 1,9 × 10⁵, ein Mn von 1.300 bis 9.500 und Mw/Mn-Verhältnis von 2 bis 20 zeigt.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Bindeharz (i) einen Säurewert von 1 bis 60 mgKOH/g aufweist.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner viskoelastische Eigenschaften einschließlich eines dynamischen Moduls bei 80°C (G'80) von 5 × 10⁴ bis 1 × 10⁹ N/m², dynamische Module über einen Temperaturbereich von 120 bis 180 °C (G' _120-180) im Bereich von 1 × 10² bis 1 × 10⁵ N/m² und eine Eigenschaft der Verlusttangente zeigt, die erfüllt: 1 < tan δ₁₈₀/tan δ_min, wobei tan δ₁₈₀ das tan δ der Verlusttangente (= G''/G', d. h. ein Verhältnis zwischen dem Verlustmodul G" und dem dynamischen Modul G') bei 180 °C und tan δ_min das Minimum des tan δ der Verlusttangente in einem Temperaturbereich von 120 bis 180°C bezeichnet.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner durch ein Verfahren erhalten worden ist, welches umfasst: Schmelzverkneten der Materialien (i) bis (v) bei einer gemessenen Schmelzknettemperatur von wenigstens 80°C, um ein schmelzgeknetetes Produkt zu liefern, gefolgt von Abkühlen zur Verfestigung, Pulverisieren und Klassifizieren des schmelzgekneteten Produkts.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner 5 bis 120 Gewichtsteile eines magnetischen Materials pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthält, sodass er als magnetischer Einkomponentenentwickler fungiert.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines magnetischen Materials pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthält, sodass er als ein im Wesentlichen unmagnetischer Einkomponententoner fungiert.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines magnetischen Materials pro 100 Gewichtsteile des Bindeharzes enthält und mit magnetischen Trägerteilchen vermengt ist, um einen Zweikomponentenentwickler bereitzustellen.
Toner nach Anspruch 1, wobei der Toner ein Mw/Mn-Verhältnis von 100 bis 3.000 aufweist.
Hitzefixierverfahren, welches aufweist: ein Fixierelement wird dazu gebracht, mit einem auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugten Tonerbild in Kontakt zu treten, und Wärme und Druck werden auf das Tonerbild ausgeübt, wodurch das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmaterial fixiert wird, wobei das Tonerbild auf einer Fixieroberfläche des Aufzeichnungsmaterials unter Aufbringen eines von dem Fixierelement auf die Fixieroberfläche in einem Anteil von 0 bis 1 × 10^–7 g/cm² zugeführten Siliconöls fixiert wird und das Tonerbild aus einem Toner gebildet ist mit: (i) einem Bindeharz, (ii) einem Farbmittel, (iii) einem Kohlenwasserstoffwachs, (iv) einer Harzzusammensetzung, die wenigstens eine Copolymereinheit, welche durch Reaktion eines Styrolmonomers mit wenigstens einem Monomer ausgwählt aus der Gruppe bestehend aus stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, Monomeren mit einer Carboxylgruppe, Monomeren mit einer Hydroxygruppe, Acrylatestermonomeren und Methacrylatestermonomeren sythetisiert ist, und eine Kohlenwasserstoffeinheit umfasst, und (v) einer metallorganischen Verbindung, wobei das Bindeharz (i) in einem Anteil von wenigstens 60 Gew.-% des Bindeharzes (i) eine Polyesterkomponente umfasst und der Toner eine durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessene Molekulargewichtsverteilung aufweist, die ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (Mw) von wenigstens 4,0 × 10⁹ und ein Verhältnis Mw/Mn zwischen dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht (Mw) und dem zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn) von wenigstens 50 einschließt, das Kohlenwasserstoffwachs ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 400 bis 800 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 400 bis 600 aufweist und die Harzzusammensetzung ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 und ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 1.000 bis 5.000 aufweist.
Hitzefixierverfahren nach Anspruch 22, wobei der Toner ein Toner nach einem der Ansprüche 2 bis 21 ist.