DE60223778T2

DE60223778T2 - Toner für die Entwicklung elektrostatischer Bilder, Entwickler, und Entwicklungsverfahren

Info

Publication number: DE60223778T2
Application number: DE60223778T
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Yagi; Masami Tomita; Toshiki Nanya; Shigeru Emoto; Hiroshi Yamada; Hiroshi Yamashita; Naohiro Watanabe; Tsunemi Sugiyama; Tadao Shinshiro-shi Takigawa
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: CN1327300C; HK1055473A1; EP1308790A3; EP1868039A3; DE60223778D1; EP1308790A2; EP1308790B1; US20030138717A1; DE60223778T3; US6849369B2; EP1868039B1; EP1868039A2; CN1416025A; EP1308790B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner zum Sichtbarmachen eines auf einem Bildträgerelement mit einem Verfahren wie Elektrophotographie und elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren erzeugten elektrostatischen latenten Bildes. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Entwickler, der einen Toner beinhaltet, ein einen Toner verwendendes Entwicklungsverfahren und einen Tonerbehälter, der einen Toner enthält.
Diskussion des Hintergrundes
Elektrostatische latente Bilder und magnetische latente Bilder, welche auf einem Bildträgerelement einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung oder einer elektrostatischen Aufzeichnungsvorrichtung erzeugt sind, werden mit einem Toner entwickelt, um sichtbar gemacht zu werden.
Zum Beispiel werden in der Elektrophotographie sichtbare Bilder typischer Weise wie folgt erzeugt:

(1) ein elektrostatisches latentes Bild wird auf einem Photorezeptor erzeugt;
(2) das elektrostatische latente Bild wird mit einem einen Toner beinhaltenden Entwickler entwickelt, um auf dem Photorezeptor ein Tonerbild zu erzeugen;
(3) das Tonerbild wird auf ein Empfangsmaterial wie Papiere übertragen; und
(4) das Tonerbild auf dem Empfangsmaterial wird durch Aufbringung von Wärme und so weiter fixiert, um eine Hardcopy zu erzeugen.

Neuerdings besteht ein Bedürfnis nach einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung und einem Entwickler dafür, welche Bilder hoher Qualität erzeugen kann. Um Bilder hoher Qualität zu erzeugen, ist es für den in einem Entwickler beinhalteten Toner wesentlich, eine scharfe Teilchendurchmesser- Verteilung zu haben, weil so jedes der Tonerteilchen gleiches Verhalten aufweisen kann und dadurch Bilder aus feinen Punkten gut wiedergegeben werden können.
Die zum Entwickeln elektrostatischer latenter Bilder verwendeten Toner sind gefärbte Teilchen, die typischer Weise ein Bindemittelharz, ein farbgebendes Mittel, ein Ladungssteuerungsmittel und Additive beinhalten die in dem Bindemittelharz dispergiert sind. Die Verfahren zum Herstellen des Toners werden grob in Pulverisierungsverfahren und Suspensions-Polymerisationsverfahren eingeteilt.
Pulverisierungsverfahren beinhalten typischer Weise die folgenden Vorgänge:

(1) Mischen von einem farbgebenden Mittel, einem Ladungssteuerungsmittel, einem Verschmierverhinderungsmittel und dergleichen Materialien mit einem thermoplastischen Harz unter Erwärmen, um die Tonerbestandteile zu kneten;
(2) Abkühlen der gekneteten Mischung;
(3) Pulverisieren der gekneteten Mischung, um ein Farbpulver zu erzeugen; und
(4) Sichten des Farbpulvers, um einen Toner zu erzeugen.

Die durch Pulverisierungsverfahren hergestellten Toner haben gute Merkmale. Jedoch haben die Pulverisierungsverfahren dadurch einen Mangel, dass nur beschränkte Materialien als die Tonerbestandteile (insbesondere als das Bindemittelharz) verwendet werden können. Das heißt, die geknetete Mischung muss mit herkömmlichen, kostengünstigen Pulverisier- und Sichtungsvorrichtungen zu pulverisieren und zu sichten sein. Unter diesem Gesichtspunkt muss die geknetete Mischung spröde sein, um pulverisiert werden zu können. Daher neigt das durch Pulverisieren einer gekneteten Mischung hergestellte Farbpulver dazu, eine breite Teilchendurchmesser-Verteilung zu haben. Um Tonerbilder mit guter Auflösung und guten Halbtoneigenschaften herzustellen, muss das Farbpulver so gesichtet werden, dass es einen Teilchendurchmesser von 5 bis 20 μm aufweist. Daher ist bei dem Sichtungsvorgang die Tonerausbeute sehr gering.
Überdies ist es unmöglich, ein farbgebendes Mittel und ein Ladungssteuerungsmittel gleichmäßig in einem thermoplastischen Harz zu dispergieren, wenn die Pulverisierungsverfahren verwendet werden. Ungleichmäßige Dispergierung von Tonerbestandteilen beeinflusst die Fluidität, die Entwicklungseigenschaften, die Haltbarkeit und die Bildqualitäten des sich ergebenden Toners nachteilig.
In dem Bestreben, solche Probleme zu lösen, sind jetzt Suspensions-Polymerisationsverfahren vorgeschlagen und praktisch verwendet worden. Die ein Polymerisationsverfahren verwendenden Verfahren zum Herstellen eines Toners sind bekannt.
Jedoch haben die Teilchen eines durch Suspensions-Polymerisationsverfahren hergestellten Toners eine sphärische Form und daher haben die Toner den Nachteil, eine schlechte Reinigungseigenschaft zu haben. Wenn Tonerbilder einen niedrigen Anteil an der Bildfläche haben (das heißt, der Prozentsatz der Fläche eines Tonerbildes in einem Blatt der Kopie ist niedrig), ist die Menge der auf einem Photorezeptor zurückbleibenden Tonerteilchen klein, und daher tritt kaum ein Reinigungsproblem auf. Wenn jedoch Tonerbilder mit einem hohen Anteil an der Bildfläche (zum Beispiel Kopien von photographischen Bildern) hergestellt werden, oder wenn wegen Papierstauproblemen oder dergleichen ein Tonerbild auf einem Photorezeptor verbleibt, ohne auf ein Empfangsmaterial übertragen zu werden, verbleibt eine große Menge von Tonerteilchen auf dem Photorezeptor, was das Auftreten von Hintergrundverschmutzung in den sich ergebenden oder folgenden Bildern zur Folge hat. Wenn eine Kontaktaufladungswalze verwendet wird, verschmutzen die auf dem Photorezeptor verbleibenden Tonerteilchen in diesem Fall die Aufladungswalze, was eine Verschlechterung der Aufladungsfähigkeit der Aufladungswalze zur Folge hat.
In dem Bestreben, ein derartiges Problem zu lösen, offenbart das japanische Patent Nr. 2 537 503 (das heißt, die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 63-186253 ) ein Verfahren, in welchem durch ein Emulsionspolymerisations-Verfahren hergestellte Harzteilchen assoziiert werden, um Tonerteilchen mit einer unregelmäßigen Form herzustellen. Jedoch beinhalten die mit einem solchen Emulsionspolymerisations-Verfahren hergestellten Tonerteilchen an oder auf den Tonerteilchen eine große Menge von einem Tensid, sogar nachdem die Tonerteilchen mit Wasser gewaschen wurden. Daher hat der sich ergebende Toner eine schlechte Ladungsstabilität, wenn sich Umweltbedingungen ändern, und überdies ist die Verteilung der Ladungsmenge der Tonerteilchen breit, wodurch Hintergrundverschmutzung in Kopie-Bildern verursacht wird. Überdies verschmutzt das verbleibende Tensid den Photorezeptor und die Aufladungswalze, die Entwicklungswalze und dergleichen in der Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Elemente, was Verschlechterung der Fähigkeiten der Elemente zur Folge hat.
Wenn dagegen für den Fixiervorgang ein Kontakterwärmungsverfahren verwendet wird, das ein Erwärmungselement wie Warmwalzen verwendet, weisen die Tonerteilchen vorzugsweise eine Trennbarkeit von Erwärmungselementen auf (auf diese Trennbarkeit wird hierin nachfolgend als Verschmierfestigkeit Bezug genommen). Die Verschmierfestigkeit eines Toners kann durch Beinhalten eines Trennmittels in dem Toner verbessert werden, und zwar so, dass das Trennmittel an der Oberfläche des Toners vorhanden ist. Die veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. 2000-292973 und 2000-292978 offenbaren ein Verfahren zum Verbessern der Verschmierfestigkeit, bei welchem Harzteilchen nicht nur in den Tonerteilchen vorhanden sind, sondern auch ungleichmäßig an der Oberfläche der Tonerteilchen vorhanden sind. Dieses Verfahren hat jedoch dadurch einen Nachteil, dass die Untergrenze des Fixiertemperaturbereiches zunimmt, das heißt, der Toner hat eine schlechte Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit, was bedeutet, dass in dem Fixiervorgang die Energieeinsparung nicht zufriedenstellend ist.
Die Verfahren, in welchen Tonerteilchen mit unregelmäßigen Formen hergestellt werden, indem durch ein Emulsionspolymerisations-Verfahren hergestellte Harzteilchen assoziiert werden, haben die folgenden Mängel.
Wenn Teilchen eines Trennmittels assoziiert werden, um die Verschmierfestigkeit des Toners zu verbessern, sind die Trennmittel-Teilchen innerhalb der Tonerteilchen beinhaltet, und dadurch kann die Verschmierfestigkeit des Toners nicht verbessert werden. Da überdies Harzteilchen, Trennmittel-Teilchen und Teilchen des farbgebenden Mittels in zufälliger Weise gemischt und verschmolzen werden, um Tonerteilchen herzustellen, schwankt die Zusammensetzung der Tonerteilchen (das heißt, die Gehalte der Toner-Inhaltsstoffe in den Tonerteilchen schwanken), und überdies schwankt das Molekulargewicht des Bindemittelharzes in den Tonerteilchen. Als ein Ergebnis hat jedes Tonerteilchen verschiedene Oberflächen-Eigenschaften, und daher kann der Toner nicht über einen langen Zeitraum hinweg auf stabile Weise Bilder mit guten Qualitäten herstellen. Ferner tritt in einem Bilderzeugungssystem, in dem der Toner eine Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit haben muss, wegen der Tonerteilchen, auf deren Oberfläche die Harzteilchen ungleichmäßig vorhanden sind, ein Problem der schlechten Fixierung auf, und daher kann der Toner nicht dafür verwendet werden, weil er einen engen Bereich der Fixiertemperatur hat.
In dem Bestreben, die Teilchendurchmesser-Verteilung so zu steuern, dass sie scharf ist, wird ein Verfahren mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:

(1) ein Bindemittelharz beinhaltende Tonerbestandteile werden in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert, um eine Lösung oder Dispersion davon herzustellen;
(2) die Lösung oder Dispersion wird einem Harzteilchen und ein Vernetzungsmittel und/oder ein Verlängerungsmittel beinhaltenden wässrigen Medium zugesetzt, um das Bindemittelharz mit dem Vernetzungsmittel und/oder Verlängerungsmittel umzusetzen; und
(3) die Lösungsmittel werden aus der sich ergebenden Dispersion entfernt, um Tonerteilchen herzustellen.

In diesem Fall beeinflusst es stark die Teilchendurchmesser-Verteilung, ob die Harzteilchen in dem wässrigen Medium vorhanden sind.
Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 8-254853 offenbart einen Kapseltoner, in welchem Harzteilchen auf der Oberfläche eines Toner-Kernmaterials befestigt sind. Wenn jedoch der Toner fixiert wird, wird Ausschwitzen des in dem Kapseltoner beinhalteten Wachses von dessen Oberfläche durch die auf der Oberfläche vorhandenen Harzteilchen verhindert, was Verschlechterung der Fixiereigenschaften des Toners zur Folge hat. Da überdies die Harzteilchen nicht zum Steuern des Teilchendurchmessers des Toners verwendet werden, hat der Kapseltoner keine scharfe Teilchendurchmesser-Verteilung.
Wie vorstehend erwähnt, gibt es keinen Toner, der Bilder hoher Qualität herstellen kann und der gute Fixiereigenschaften hat.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Toner bereitzustellen, welcher eine gute Kombination der Wiedergabe feiner Punkte, von Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit und Verschmierfestigkeit hat, und der die verwendeten Bilderzeugungselemente, wie Fixiervorrichtungen und Bildträgerelemente, nicht verschmutzt.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner bereitzustellen, welcher eine scharfe Ladungsmengenverteilung aufweist und welcher über einen langen Zeitraum hinweg scharfe Bilder herstellen kann.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner bereitzustellen, welcher über einen langen Zeitraum hinweg gute Reinigungseigenschaften behalten kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Entwickler bereitzustellen, welcher den Toner der vorliegenden Erfindung verwendet.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Entwicklungsverfahren bereitzustellen, welches den Toner der vorliegenden Erfindung verwendet.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Tonerbehälter bereitzustellen, welcher den Toner der vorliegenden Erfindung enthält.
Kurz gesagt können diese Ziele und andere Ziele der vorliegenden Erfindung, wie hierin nachfolgend leichter ersichtlich werden wird, durch Tonerteilchen erreicht werden, umfassend ein Bindemittelharz, ein farbgebendes Mittel und Harzteilchen, welche auf mindestens einem Teil von der Oberfläche der Tonerteilchen vorhanden sind und welche eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 90°C haben, wobei das Verhältnis (Dv/Dn) des a) Volumenmittel-Teilchendurchmessers (Dv) der Tonerteilchen zu b) dem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) davon 1,00 bis 1,40 beträgt und wobei das Bedeckungsverhältnis von 1) der Fläche der Oberfläche der Tonerteilchen, welche mit dem teilchenförmigen Harz bedeckt ist, zu 2) der Gesamtfläche der Oberfläche 1 bis 90% ist.
Es ist bevorzugt, dass das Verhältnis (Dv/Dn) 1,00 bis 1,20 beträgt, die Glasübergangstemperatur der Harzteilchen 50 bis 70°C ist und das Bedeckungsverhältnis 5 bis 80% beträgt.
Das Bindemittelharz beinhaltet vorzugsweise ein Polyesterharz, und bevorzugter ein modifiziertes Polyesterharz und ein unmodifiziertes Polyesterharz, wobei das Gewichtsverhältnis von dem modifizierten Polyesterharz zu dem unmodifizierten Polyesterharz 5/95 bis 80/20 beträgt.
Das Bindemittelharz hat vorzugsweise eine Säurezahl von 1 bis 30 mgKOH/g.
Das Bindemittelharz hat vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 70°C.
Die Harzteilchen beinhalten vorzugsweise ein Harz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinylharzen, Polyurethanharzen, Epoxyharzen und Polyesterharzen.
Die Harzteilchen haben vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 200 nm und ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von nicht größer als 100.000.
Die Tonerteilchen haben vorzugsweise einen Volumenmittel-Teilchendurchmesser von 4 bis 8 μm.
Die Tonerteilchen haben vorzugsweise einen Kugelförmigkeitsgrad von 0,94 bis 0,96.
Die Harzteilchen sind vorzugsweise auf der Oberfläche der Tonerteilchen in einer Menge von nicht größer als 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tonerteilchen, vorhanden (das heißt, das Rückstandsverhältnis der Harzteilchen ist nicht größer als 2,5 Gew.-%).
Die Tonerteilchen beinhalten wahlweise ferner an deren Oberfläche ein externes Additiv.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Entwickler, beinhaltend einen Toner, welcher Tonerteilchen der vorliegenden Erfindung und einen Träger beinhaltet, bereitgestellt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bilderzeugungsverfahren bereitgestellt, welches die Schritte beinhaltet von:
Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einem Bildträgerelement mit einem einen Toner beinhaltenden Entwickler, um darauf ein Tonerbild zu erzeugen;
Übertragen des Tonerbildes auf ein Empfangsmaterial;
Aufsammeln des auf der Oberfläche des Bildträgerelementes verbleibenden Toners;
und
Zurückgeben des aufgesammelten Toners zu dem Entwickler,
wobei der Toner die Tonerteilchen der vorliegenden Erfindung umfasst.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Tonerbehälter, enthaltend die Tonerteilchen der vorliegenden Erfindung, bereitgestellt.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Erwägung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgefasst wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Verschiedene andere Ziele, Merkmale und damit verbundene Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger gewürdigt werden, wenn diese aus der ausführlichen Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen in Erwägung gezogen wird, in welchen gleiche Bezugsbuchstaben durchgängig gleiche sich entsprechenden Teile bezeichnen und worin:
1 eine schematische Ansicht ist, die einen Hauptteil von einer Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
2 eine schematische Ansicht ist, die eine Ausführungsform des Tonerbehälters der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zuerst werden die physikalischen Eigenschaften und die in der vorliegenden Erfindung verwendeten hauptsächlichen Toner-Inhaltsstoffe in Einzelheiten erklärt.
Verhältnis (Dv/Dn)
Das Verhältnis (Dv/Dn) (Volumenmittel-Teilchendurchmesser/Zahlenmittel-Teilchendurchmesser) wird in Einzelheiten erklärt.
Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) des Toners der vorliegenden Erfindung beträgt 4 bis 8 μm, und das Verhältnis Dv/Dn von dem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) zu dem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) ist nicht größer als 1,40, vorzugsweise nicht größer als 1,20, und bevorzugter 1,00 bis 1,20. Wenn ein solcher Toner für einen Zweikomponenten-Entwickler verwendet wird, während ein zyklischer Betrieb aus Verbrauch und Wiederauffüllung des Toners häufig durchgeführt wird, verändert sich der Teilchendurchmesser der Tonerteilchen in dem Zweikomponenten-Entwickler kaum, und dadurch kann über einen langen Zeitraum hinweg stabile Entwicklung durchgeführt werden (das heißt, gute Bilder können auf stabile Weise hergestellt werden), sogar wenn der Toner in der Entwicklungsvorrichtung gerührt wird.
Wenn der Toner als ein Einkomponenten-Entwickler verwendet wird, verursacht der Toner außerdem nicht solche Probleme, wie dass ein Tonerfilm auf der verwendeten Entwicklungswalze gebildet wird und der Toner an einem Element wie Rakeln haftet, die dazu konfiguriert sind, den Toner so zu regeln, dass eine dünne Tonerschicht gebildet wird. Daher kann auf stabile Weise Entwicklung durchgeführt werden und es können auf stabile Weise gute Bilder hergestellt werden, sogar wenn der Toner über einen langen Zeitraum hinweg unter Rühren in einer Entwicklungsvorrichtung verwendet wird.
Im Allgemeinen sind die Bildqualitäten der sich ergebenden Tonerbilder um so besser, je kleiner der Teilchendurchmesser des Toners ist. Jedoch hat der Toner eine um so schlechtere Übertragbarkeit und Reinigungseigenschaft, je kleiner der Teilchendurchmesser des Toners ist. Wenn der Toner einen Volumenmittel-Teilchendurchmesser von weniger als 4 μm hat, neigt der Toner dazu, an der Oberfläche des in einem Zweikomponenten-Entwickler beinhalteten Trägers zu haften, wenn der Entwickler über einen langen Zeitraum hinweg gerührt wird, was Verschlechterung der Aufladungsfähigkeit des Trägers zur Folge hat. Wenn ein derartig kleiner Toner als Einkomponenten-Entwickler verwendet wird, neigt der Toner dazu, solche Probleme zu verursachen, wie dass ein Tonerfilm auf der verwendeten Entwicklungswalze gebildet wird und der Toner an einem Element wie Rakeln haftet, die dazu konfiguriert sind, den Toner so zu regeln, dass eine dünne Tonerschicht gebildet wird. Das gleiche gilt für den Fall, in welchem der Toner eine große Menge von feinen Tonerteilchen beinhaltet.
Wenn dagegen der Volumenmittel-Tonerteilchen des Toners größer als 8 μm ist, so ist es schwierig, Bilder mit hoher Auflösung und hoher Qualität herzustellen, und überdies verändert sich der Teilchendurchmesser des Toners stark, wenn ein zyklischer Betrieb aus Verbrauch und Wiederauffüllung des Toners wiederholt durchgeführt wird. Das gleiche gilt für den Fall, in welchem das Verhältnis Dv/Dn größer als 1,40 ist.
Es ist bevorzugt, dass das Verhältnis Dv/Dn gegen 1,0 geht, weil die sich ergebende Tonerteilchen ein gleichmäßiges Verhalten aufweisen und deren Ladungsmenge gleichmäßig ist, und dadurch auf stabile Weise Bilder hoher Qualität hergestellt werden können.
Harzteilchen
Die Harzteilchen zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung haben vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 90°C. Wenn die Glasübergangstemperatur niedriger als 50°C ist, neigt die Aufbewahrbarkeit des Toners dazu, schlechter zu werden, und es tritt häufig ein Blockierproblem dadurch auf, dass der Toner in einer Entwicklungsvorrichtung verklumpt. Wenn die Glasübergangstemperatur höher als 90°C ist, neigen die Harzteilchen dazu, den Toner daran zu hindern, auf einem Empfangsmaterial zu haften, wodurch die Probleme verursacht werden, dass die Fixiertemperatur erhöht werden muss, ein breiter Fixiertemperaturbereich nicht erhalten werden kann und der Toner nicht für eine Bilderzeugungsvorrichtung verwendet werden kann, die eine Niedrigtemperatur-Fixiervorrichtung verwendet, was häufig auftritt. Außerdem tritt häufig ein anderes Problem dadurch auf, dass das Tonerbild leicht von dem Empfangsmaterial abgelöst wird, wenn das fixierte Tonerbild gerieben wird.
Die Harzteilchen haben vorzugsweise ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von nicht größer als 100.000, und bevorzugter von 4.000 bis 50.000. Wenn das Gewichtsmittel-Molekulargewicht zu hoch ist, hindern die Harzteilchen den Toner daran, an dem Empfangsmaterial zu haften, und dadurch wird das Problem verursacht, dass die Fixiertemperatur erhöht werden muss.
Geeignete Harze zur Verwendung als die Harzteilchen beinhalten irgendwelche bekannten Harze, welche eine wässrige Dispersion bilden können. Spezifische Beispiele der Harze beinhalten thermoplastische Harze und wärmehärtbare Harze wie Vinylharze, Polyurethanharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Polyimidharze, Siliconharze, phenolische Harze, Melaminharze, Harnstoffharze, Anilinharze, Ionomerharze, Polycarbonatharze und so weiter. Diese Harze können allein oder in Kombination verwendet werden.
Unter diesen Harzen werden Vinylharze, Polyurethanharze, Epoxyharze, Polyesterharze und Mischungen davon vorzugsweise verwendet, weil daraus leicht eine feine Teilchen enthaltende wässrige Dispersion hergestellt werden kann.
Spezifische Beispiele der Vinylharze beinhalten Polymere, welche durch Polymerisieren von Vinylmonomeren oder durch Copolymerisieren von Vinylmonomeren hergestellt werden, wie Styrol-(Meth)acrylesterharze, Styrol-Butadien-Copolymere, (Meth)acrylsäure-Acrylester-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und Styrol-(Meth)acrylsäure-Copolymere.
Die Harzteilchen haben vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 200 nm, und bevorzugter 20 bis 180 nm.
Bedeckungsverhältnis
In der vorliegenden Erfindung werden die Harzteilchen in dem Herstellungsvorgang des Toners zugesetzt, um die Form-Eigenschaften des Toners wie Kugelförmigkeitsgrad und Teilchendurchmesser-Verteilung zu steuern. Die Harzteilchen sind hauptsächlich und in ungleichmäßiger Weise auf der Oberfläche der Tonerteilchen vorhanden. Es ist wichtig, dass die Harzteilchen eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 50 bis 90°C und ein Bedeckungsverhältnis (das heißt, das Verhältnis der Fläche der Oberfläche der Tonerteilchen, welche mit dem teilchenförmigen Harz bedeckt ist, zu der Gesamtfläche der Oberfläche) von 1 bis 90% haben.
Wenn das Bedeckungsverhältnis größer als 90% ist, ist die Oberfläche der Tonerteilchen beinahe vollständig mit den Harzteilchen bedeckt, und die Harzteilchen neigen dazu, ein in den Tonerteilchen beinhaltetes Trennmittel, wie Wachse, daran zu hindern auszuschwitzen. Dadurch kann die Trennwirkung nicht erhalten werden, was das Auftreten des Verschmierungsproblems zur Folge hat. Wenn dagegen das Bedeckungsverhältnis weniger als 1% beträgt, können die Harzteilchen dem Toner nicht gute Eigenschaften der Aufladung durch Reibung verleihen, und dadurch hat der sich ergebende Toner eine geringe Ladungsmenge. Daher haben die sich ergebenden Bilder eine niedrige Bilddichte und Hintergrundverschmutzung, und der Toner neigt dazu, in dem Entwicklungsabschnitt gestreut zu werden, was Verschmutzung der verschiedenen in der Bilderzeugungsvorrichtung verwendeten Elemente zur Folge hat. Das Bedeckungsverhältnis beträgt vorzugsweise 5 bis 80%.
Das Bedeckungsverhältnis wird bestimmt, indem die Oberfläche der Teilchen eines Toners unter Verwendung eines Elektronenmikroskops photographiert wird und dann das Bild mit einer Bildanalysiervorrichtung analysiert wird. Das Messverfahren wird nachstehend erwähnt.
Rückstandsverhältnis der Harzteilchen
Die Harzteilchen werden dem Toner zugesetzt, um den Kugelförmigkeitsgrad des Toners einzustellen. Es ist wichtig, dass das Rückstandsverhältnis der Harzteilchen, welche in ungleichmäßiger Weise auf der Oberfläche der Tonerteilchen vorhanden sind, vorzugsweise nicht mehr als 2,5% beträgt. Das Rückstandsverhältnis ist wie folgt definiert: Rückstandsverhältnis = (A/B) × 100 (%)wobei A das Gewicht der auf der Oberfläche der Tonerteilchen verbleibenden Harzteilchen darstellt, und B das Gewicht der Tonerteilchen darstellt.
Wenn das Rückstandsverhältnis größer als 2,5% ist, hindern die Harzteilchen den Toner daran, an einem Empfangsmaterial zu haften, wodurch Probleme dadurch verursacht werden, dass die Fixiertemperatur erhöht werden muss, ein breiter Fixiertemperaturbereich nicht erhalten werden kann und der Toner nicht für eine Bilderzeugungsvorrichtung verwendet werden kann, die eine Niedrigtemperatur-Fixiervorrichtung verwendet. Überdies tritt ein anderes Problem dadurch auf, dass das Tonerbild leicht von dem Empfangsmaterial abgelöst wird, wenn das fixierte Tonerbild gerieben wird. Ferner verschlechtern die Harzteilchen die Eigenschaften der Reibungs-Aufladung des Toners, und dadurch hat der Toner eine geringe Ladungsmenge, was das Auftreten des Problems zur Folge hat, dass der Toner in der Entwicklungsvorrichtung gestreut wird, was Verschmutzung von Bildträgerelementen und von anderen Elementen zur Folge hat und weshalb die sich ergebenden Tonerbilder Hintergrundverschmutzung aufweisen.
Das Rückstandsverhältnis kann bestimmt werden, indem das Gewicht eines Zersetzungsproduktes bestimmt wird, welches durch Zersetzung der Harzteilchen hergestellt wird, das aber nicht durch Zersetzung der Tonerteilchen hergestellt wird, und zwar unter Verwendung von Pyrolyse-Gaschromatographie und Berechnung der Fläche von deren Peak.
Kugelförmigkeitsgrad
Es werden sodann der Kugelförmigkeitsgrad und die Kugelförmigkeitsgrad-Verteilung erklärt.
Für den Toner der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, einen spezifischen Kugelförmigkeitsgrad und eine spezifische Kugelförmigkeitsgrad-Verteilung zu haben. Wenn der Toner einen mittleren Kugelförmigkeitsgrad von weniger als 0,94 hat, das heißt der Toner eine stark von der kugelförmigen Form abweichende Form hat, können Bilder hoher Qualität nicht hergestellt werden (zum Beispiel wird die Übertragbarkeit schlechter und die sich ergebenden Bilder haben Hintergrundverschmutzung).
In der vorliegenden Erfindung wird der Kugelförmigkeitsgrad von einem Toner wie folgt gemessen:

(1) eine Teilchen (das heißt, einen Toner) beinhaltende, zu messende Suspension wird durch eine auf einer Platte in dem Messinstrument (einer Bildanalysiervorrichtung vom Durchflusstyp) ausgebildete Messfläche hindurch geleitet; und
(2) die Teilchen werden mit einer CCD-Kamera optisch untersucht, um deren Gestalten zu analysieren.

Der Kugelförmigkeitsgrad eines Teilchens wird durch die folgende Gleichung bestimmt: Kugelförmigkeitsgrad = Cs/Cpwobei Cp die Länge des Umfangs des projizierten Bildes von einem Teilchen bedeutet, und Cs die Länge des Umfangs von einem Kreis mit der gleichen Fläche wie diejenige der projizierten Fläche des Teilchens bedeutet.
Wenn der mittlere Kugelförmigkeitsgrad 0,94 bis 0,96 beträgt, kann der sich ergebende Toner auf stabile Weise Bilder hoher Qualität mit einer richtigen Bilddichte und einer hohen Auflösung herstellen. Bevorzugter hat der Toner der vorliegenden Erfindung einen mittleren Kugelförmigkeitsgrad von 0,945 bis 0,955. Überdies ist in dem Toner der vorliegenden Erfindung der Gehalt an Tonerteilchen mit einem Kugelförmigkeitsgrad von weniger als 0,94 nicht größer als 10%.
Wenn der mittlere Kugelförmigkeitsgrad größer als 0,96 ist, können die auf einem Bildträgerelement wie einem Photorezeptor verbleibenden Tonerteilchen nicht vollständig entfernt werden, was die Bildung von Hintergrundverschmutzung in den sich ergebenden Tonerbildern zur Folge hat. Wenn Bilder mit kleinem Bildgebiet entwickelt oder übertragen werden, ist die Menge von restlichem Toner (das heißt, Toner der auf einem Bildträgerelement verbleibt) gering, und daher tritt das vorstehend erwähnte Reinigungsproblem kaum auf. Wenn jedoch Bilder mit großen Bildgebieten wie Farbbilder erzeugt werden oder auf einem Bildträgerelement erzeugte Tonerbilder wegen eines Störfalls wie fehlerhafter Zufuhr eines Empfangsmaterials nicht auf ein Empfangsmaterial übertragen werden, nimmt die Menge von restlichem Toner zu. Wenn der restliche Toner sich auf dem Bildträgerelement ansammelt, tritt ein Problem der Hintergrundverschmutzung auf. Wenn eine Kontaktaufladungsvorrichtung wie eine Aufladungswalze verwendet wird, verschmutzt überdies der verbleibende Toner die Kontaktaufladungsvorrichtung, und dadurch wird die Aufladungsfähigkeit der Aufladungsvorrichtung schlechter.
In der vorliegenden Erfindung werden der Kugelförmigkeitsgrad und der mittlere Kugelförmigkeitsgrad mit einer Teilchenbild-Analysiervorrichtung vom Durchflusstyp FPIA, hergestellt von SYSMEX CORPORATION gemessen. Das spezifische Messverfahren wird später erklärt werden.
Bindemittelharz
Geeignete Bindemittelharze zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung beinhalten bekannte Harze. Typischer Weise sind Harze wie Polyesterharze, Styrolharze, Acrylharze und Epoxyharze als das Bindemittelharz des herkömmlichen Toners verwendet worden. Unter diesen Harzen sind Styrol-Acrylat-Copolymere für herkömmliche Toner am weitesten verbreitet verwendet worden. Polyesterharze werden gemeinhin für Toner mit Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit verwendet. Da sie einen verhältnismäßig niedrigen Erweichungspunkt bei verhältnismäßig hoher Glasübergangstemperatur haben, weisen Polyesterharze eine gute Kombination von Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit und Aufbewahrungsstabilität auf. Überdies weist die Esterbindung der Polyesterharze eine gute Affinität zu Empfangspapieren auf und verursacht dadurch kaum Verschmierungsprobleme.
Der Toner der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Polyesterharz als das hauptsächliche Bindemittel. Dieses Polyesterharz wird durch eine Kondensationsreaktion von einer Säurekomponente mit einer Alkoholkomponente, eine Ringöffnungsreaktion eines cyclischen Esters oder eine Reaktion einer Halogenverbindung mit einer Alkoholkomponente und Kohlenstoffoxid hergestellt.
Der Toner der vorliegenden Erfindung wird typischer Weise mit einem Verfahren hergestellt, in welchem die vorstehend erwähnten Monomere für ein Polyesterharz in einer Lösung von einem oder mehreren der vorstehend erwähnten Polymere polymerisiert werden. Durch Verwendung von diesem Verfahren kann der Toner der vorliegenden Erfindung, welcher die vorstehend erwähnten guten physikalischen Eigenschaften hat, leicht hergestellt werden.
Hierin nachfolgend werden Inhaltsstoffe (Monomere) der Polyesterharze zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten erklärt werden.
Geeignete Alkoholkomponenten beinhalten Diole und Polyole. Spezifische Beispiele von Diolen beinhalten Diole wie Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,4-Butandiol, Neopentylglycol, 1,4-Butendiol, 1,5-Pentandiol und 1,6-Hexandiol; Addukte von Bisphenol A mit einem Alkylenoxid wie Bisphenol A, hydriertes Bisphenol A, α,α,'-Bis(4-hydroxyphenyl-1,4-diisopropylbenzol, Polyoxyethylen-Bisphenol A und Polyoxypropylen-Bisphenol A; und so weiter.
Spezifische Beispiele der mehrwertigen Alkohole beinhalten Sorbitol, 1,2,3,6-Hexantetrol, 1,4-Sorbitan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit, Tripentaerythrit, 1,2,4-Butantriol, 1,2,5-Pentantriol, Glycerin, Diglycerin, 2-Methylpropantriol, 2-Methyl-1,2,4-Butantriol, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1,3,5-Trihydroxybenzol, und so weiter.
Geeignete Säurekomponenten beinhalten zweibasische oder mehrbasische Säuren.
Spezifische Beispiele der zweibasischen Säuren beinhalten zweibasische organische Säuren wie Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelaidinsäure, Malonsäure, und andere zweibasische organische Säuren. Spezifische Beispiele von dreibasischen Säuren beinhalten 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,2,5-Benzoltricarbonsäure, 1,2,4-Cyclohexantricarbonsäure, 2,5,7-Naphthalintricarbonsäure, 1,2,5-Naphthalintricarbonsäure, 1,2,5-Hexantricarbonsäure, 1,3-Dicarboxyl-2-methylmethylencarboxypropan, Tetra-(methylencarboxyl)methan, 1,2,7,8-Octantetracarbonsäure und so weiter. Anhydride und halogenierte Verbindungen dieser Säuren können ebenfalls als die Säurekomponente verwendet werden.
Halogenierte Verbindungen können auch als die Säurekomponente verwendet werden. Spezifische Beispiele von solchen halogenierten Verbindungen beinhalten mehrfach halogenierte Verbindungen, wie cis-1,2-Dichlorethen, trans-1,2-Dichlorethen, 1,2-Dichlorpropen, 2,3-Dichlorpropen, 1,3-Dichlorpropen, o- Dichlorbenzol, m-Dichlorbenzol, p-Dichlorbenzol, o-Dibrombenzol, m-Dibrombenzol, p-Dibrombenzol, o-Chlorbromobenzol, Dichlorcyclohexan, Dichlorethan, 1,4-Dichlorbutan, 1,8-Dichloroctan, 1,7-Dichloroctan, Dichlormethan, 4,4'-Dibromvinylphenol, 1,2,4-Tribrombenzol und so weiter.
Die Alkoholkomponente oder Säurekomponente, die zur Herstellung der Polyesterharze zur Verwendung als das Bindemittelharz des Toners der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beinhaltet vorzugsweise einen aromatischen Ring. Überdies ist es bevorzugt, dass die Gesamtmenge der Alkoholkomponente und der Säurekomponente 1 bis 30 Gewichtsteile, und vorzugsweise 1,5 bis 10 Gewichtsteile auf einen Gewichtsteil der vorstehend erwähnten Polymerverbindung beträgt.
Das molare Verhältnis [COOH]/[OH] der Säurekomponente zu der Alkoholkomponente beträgt vorzugsweise 0,9 bis 1,5 und bevorzugter 1,0 bis 1,3. Wenn eine halogenierte Verbindung verwendet wird, sollte der Gehalt von [COOH] durch den Halogengehalt ersetzt werden.
Wenn die Polyesterharze synthetisiert werden, werden Additive wie Amine und Kondensationsmittel verwendet. Spezifische Beispiele von solchen Aminen beinhalten Triethylamin, Trimethylamin, N,N-Dimethylanilin und so weiter. Spezifische Beispiele der Kondensationsmittel beinhalten Dicyclohexylcarbodiimid und so weiter.
Der Toner der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise mit dem folgenden Verfahren hergestellt:

(1) ein mit aktivem Wasserstoff reaktives modifiziertes Polyesterharz, ein farbgebendes Mittel und ein Trennmittel werden in der Gegenwart eines Dispergiermittels in einem wässrigen Medium dispergiert, um eine Dispersion herzustellen;
(2) die Dispersion wird mit einem Vernetzungsmittel und einem Verlängerungsmittel umgesetzt; und
(3) wird das Lösungsmittel aus der ein Reaktionsprodukt beinhaltenden Dispersion entfernt.

Hierin nachfolgend wird dieser Toner in Einzelheiten erklärt.
Als erstes wird das modifizierte Polyesterharz zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung erklärt werden.
Mit aktivem Wasserstoff reaktives modifiziertes Polyesterharz
Geeignete reaktive modifizierte Polyesterharze (RMPE) zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung, welche mit einem aktiven Wasserstoff reagieren können, beinhalten Polyester-Prepolymere mit einer funktionellen Gruppe, welche mit einem aktiven Wasserstoff reagieren kann, wie eine Isocyanatgruppe. Geeignete Polyester-Prepolymere zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung beinhalten Polyester-Prepolymer (A) mit einer Isocyanatgruppe.
Das Polyester-Prepolymer (A) mit einer Isocyanatgruppe kann durch Umsetzen einer Isocyanatverbindung (PIC) mit einem Polyester, welcher ein Polykondensationsprodukt aus einem Polyol (PO) und einer Polycarbonsäure (PC) ist und eine aktive Wasserstoffgruppe hat, hergestellt werden. Geeignete Gruppen mit aktivem Wasserstoff beinhalten eine Hydroxylgruppe (eine alkoholische Hydroxylgruppe und eine phenolische Hydroxylgruppe), eine Aminogruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe und so weiter. Unter diesen Gruppen ist die Aminogruppe bevorzugt.
Die reaktiven modifizierten Polyesterharze werden mit einem Vernetzungsmittel und/oder Verlängerungsmittel in einem wässrigen Medium umgesetzt. Als das Vernetzungsmittel und Verlängerungsmittel werden vorzugsweise eine Aminogruppe beinhaltende Amine verwendet.
Geeignete Polyole (PO) beinhalten Diole (DIO) und Polyole (TO) mit drei oder mehr Hydroxylgruppen. Es ist bevorzugt, ein DIO allein oder Mischungen zu verwenden, in welchen eine kleine Menge von einem TO mit einem DIO gemischt ist.
Spezifische Beispiele von den Diolen (DIO) beinhalten Alkylenglycole (zum Beispiel Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol, 1,4-Butandiol und 1,6-Hexandiol); Alkylenetherglycole (zum Beispiel Diethylenglycol, Triethylenglycol, Diproylenglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol und Polytetramethylenetherglycol); alicyclische Diole (zum Beispiel 1,4-Cyclohexandimethanol und hydriertes Bisphenol A); Bisphenole (zum Beispiel Bisphenol A, Bisphenol F und Bisphenol S); Addukte der vorstehend erwähnten alicyclischen Diole mit einem Alkylenoxid (zum Beispiel Ethylenoxid, Propylenoxid, und Butylenoxid); Addukte der vorstehend erwähnten Bisphenole mit einem Alkylenoxid (zum Beispiel Ethylenoxid, Propylenoxid, und Butylenoxid); und so weiter.
Unter diesen Verbindungen sind 2 bis 12 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylenglycole und die Addukte von Bisphenolen mit einem Alkylenoxid bevorzugt. Noch bevorzugter werden Alkylenoxid-Addukte von Bisphenolen oder Mischungen von einem Alkylenoxid-Addukt eines Bisphenols und einem Alkylenglycol mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen verwendet.
Spezifische Beispiele der Polyole (TO) beinhalten aliphatische Alkohole mit 3 oder mehr Hydroxylgruppen, (zum Beispiel Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und Sorbit); Polyphenole mit 3 oder mehr Hydroxylgruppen (Trisphenol PA, Phenol-Novolak und Kresol-Novolak); Alkylenoxid-Addukte der vorstehend erwähnten Polyphenole; und so weiter.
Geeignete Polycarbonsäuren (PC) beinhalten Dicarbonsäuren (DIC) und Polycarbonsäuren mit 3 oder mehr Hydroxylgruppen (TC). Es ist bevorzugt, Dicarbonsäuren (DIC) allein oder Mischungen zu verwenden, in welchen eine kleine Menge von einer TC mit einer DIC gemischt ist.
Spezifische Beispiele der Dicarbonsäuren (DIC) beinhalten Alkylendicarbonsäuren (zum Beispiel Bernsteinsäure, Adipinsäure und Sebacinsäure); Alkenylendicarbonsäuren (zum Beispiel Maleinsäure und Fumarsäure); aromatische Dicarbonsäuren (zum Beispiel Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und Naphthalindicarbonsäuren); und so weiter. Unter diesen Verbindungen werden vorzugsweise Alkenylendicarbonsäuren mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen und aromatische Dicarbonsäuren mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen verwendet.
Spezifische Beispiele der Polycarbonsäuren (TC) mit 3 oder mehr Carboxylgruppen beinhalten aromatische Polycarbonsäuren mit 9 bis 20 Kohlenstoffatomen (zum Beispiel Trimellitsäure und Pyromellitsäure).
Als die Polycabonsäure (TC) können Anhydride oder Niedrigalkylester (zum Beispiel Methylester, Ethylester und Isopropylester) der vorstehend erwähnten Polycarbonsäuren zur Umsetzung mit dem Polyol verwendet werden.
Ein geeignetes Mischungsverhältnis (das heißt, ein Äquivalenzverhältnis [OH]/[COOH]) von einem Polyol (PO) zu einer Polycarbonsäure (PC) beträgt 2/1 bis 1/1, vorzugsweise 1,5/1 bis 1/1, und noch bevorzugter 1,3/1 bis 1,02/1.
Spezifische Beispiele der Polyisocyanate beinhalten aliphatische Polyisocyanate (zum Beispiel Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und 2,6-Diisocyanatmethylcaproat); alicyclische Polyisocyanate (zum Beispiel Isophorondiisocyanat und Cyclohexylmethandiisocyanat); aromatische Diisocyanate (zum Beispiel Toluylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat); aromatischaliphatische Diisocyanate (zum Beispiel α,α,α'α'-Tetramethylxylylendiisocyanat); Isocyanurate; blockierte Polyisocyanate, in welchen die vorstehend erwähnten Polyisocyanate mit zum Beispiel Phenolderivaten, Oximen oder Caprolactamen blockiert sind; und so weiter. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination verwendet werden.
Ein geeignetes Mischungsverhältnis (das heißt, [NCO]/[OH]) von einem Polyisocyanat (PIC) zu einem Polyester mit einer Hydroxylgruppe beträgt 5/1 bis 1/1, vorzugsweise 4/1 bis 1,2/1, und noch bevorzugter 2,5/1 bis 1,5/1. Wenn das Verhältnis ([NCO]/[OH]) zu groß ist, wird die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit des Toners schlechter. Wenn dagegen das Verhältnis zu klein ist, nimmt der Gehalt der Harnstoffgruppe in den modifizierten Polyestern ab und dadurch wird die Warmverschmierfestigkeit des Toners verschlechtert. Der Gehalt der Konstitutionskomponente des Polyisocyanats (PIC) in dem eine Isocyanatgruppe an seinem Endteil enthaltenden Polyester-Prepolymer (A) beträgt 0,5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 30 Gew.-% und noch bevorzugter 2 bis 20 Gew.-%. Wenn der Gehalt zu niedrig ist, wird die Warmverschmierfestigkeit des Toners verschlechtert, und überdies werden auch die Wärmebeständigkeit und die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit des Toners schlechter. Wenn dagegen der Gehalt zu groß ist, wird die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit des Toners schlechter.
Die Anzahl der in einem Molekül des Polyester-Prepolymers beinhalteten Isocyanatgruppen beträgt mindestens 1, vorzugsweise im Mittel 1,5 bis 3, bevorzugter im Mittel 1,8 bis 2,5. Wenn die Anzahl der Isocyanatgruppen zu klein ist (weniger als 1 pro Molekül), nimmt das Molekulargewicht des erhaltenen Harnstoff-modifizierten Polyesters ab und dadurch wird die Warmverschmierfestigkeit verschlechtert.
Durch Umsetzen des eine Isocyanatgruppe aufweisenden Polyester-Prepolymers (A) mit einem Amin (B) kann ein Harnstoff-modifiziertes Polyesterharz (UMPE) hergestellt werden. Dieses UMPE kann vorzugsweise als das Tonerbindemittel verwendet werden.
Spezifische Beispiele des Amins (B) beinhalten Diamine (B1), Polyamine (B2) mit 3 oder mehr Aminogruppen, Aminoalkohole (B3), Aminomercaptane (B4), Aminosäuren (B5) und blockierte Amine (B6), in welchen die vorstehend erwähnten Amine B1 bis B5 blockiert sind.
Spezifische Beispiele der Diamine (B1) beinhalten aromatische Diamine (zum Beispiel Phenylendiamin, Diethyltoluyldiamin und 4,4'-Diaminophenylmethan); alicyclische Diamine (zum Beispiel 4,4'-Diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethan, Diaminocyclohexan und Isophorondiamin); aliphatische Diamine (zum Beispiel Ethylendiamin, Tetramethylendiamin und Hexamethylendiamin); und so weiter.
Spezifische Beispiele der Polyamine (B2) mit 3 oder mehr Aminogruppen beinhalten Diethylentriamin und Triethylentetramin. Spezifische Beispiele der Aminoalkohole (B3) beinhalten Ethanolamin und Hydroxyethylanilin. Spezifische Beispiele der Aminomercaptane (B4) beinhalten Aminomethylmercaptan und Aminopropylmercaptan. Spezifische Beispiele der Aminosäuren (B5) beinhalten darauf Aminopropionsäure und Aminocapronsäure. Spezifische Beispiele der blockierten Amine (B6) beinhalten Ketiminverbindungen, welche durch Umsetzen von einem der vorstehend erwähnten Amine (B1) bis (B5) mit einem Keton wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon hergestellt werden; und Oxazolinverbindungen und so weiter. Unter diesen Verbindungen sind Diamine (B1) und Mischungen, in welchen ein Diamin (B1) mit einer kleinen Menge von einem Polyamin (B2) gemischt ist, zu bevorzugen.
Wenn gewünscht, kann das Molekulargewicht des Harnstoff-modifizierten Polyesters durch Verwendung eines Verlängerungshemmers gesteuert werden. Spezifische Beispiele von dem Verlängerungshemmer beinhalten Monoamine (zum Beispiel Diethylamin, Dibutylamin, Butylamin und Laurylamin) und blockierte Amine (das heißt, Ketiminverbindungen), die durch Blockieren der vorstehend erwähnten Monoamine hergestellt werden.
Das Mischungsverhältnis (das heißt, ein Verhältnis [NCO]/[NHx]) von dem eine Isocyanatgruppe aufweisenden Prepolymer (A) zu dem Amin (B) beträgt 1/2 bis 2/1, vorzugsweise 1,5/1 bis 1/1,5 und noch bevorzugter 1,2/1 bis 1/1,2. Wenn das Mischungsverhältnis zu niedrig oder zu hoch ist, nimmt das Molekulargewicht des sich ergebenden Harnstoff-modifizierten Polyesters ab, was Verschlechterung der Warmverschmierfestigkeit des sich ergebenden Toners zur Folge hat.
Die Harnstoff-modifizierten Polyester können zusammen mit einer Harnstoffbindung eine Urethanbindung enthalten. Das molare Verhältnis Harnstoff/Urethan der Harnstoffbindung zu der Urethanbindung beträgt 100/0 bis 10/90, vorzugsweise 80/20 bis 20/80 und noch bevorzugter 60/40 bis 30/70. Wenn der Gehalt der Harnstoffbindung zu niedrig ist, wird die Warmverschmierfestigkeit des sich ergebenden Toners verschlechtert.
Die Harnstoff-modifizierten Polyester (UMPE) zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel mit einem Verfahren wie einem Eintopf-Verfahren oder einem Prepolymer-Verfahren hergestellt werden. Das Gewichtsmittel-Molekulargewicht der modifizierten Polyester, wie der Harnstoff-modifizierten Polyester, beträgt nicht weniger als 10.000, vorzugsweise 20.000 bis 10.000.000 und noch bevorzugter 30.000 bis 1 000.000. Wenn das Gewichtsmittel-Molekulargewicht zu niedrig ist, wird die Warmverschmierfestigkeit des sich ergebenden Toners verschlechtert. Das Zahlenmittel-Molekulargewicht der Harnstoff-modifizierten Polyester ist nicht besonders beschränkt (das heißt, es sollte in erster Linie das Gewichtsmittel-Molekulargewicht so gesteuert werden, dass in dem vorstehend erwähnten Bereich liegt), wenn ein unmodifiziertes Polyesterharz, welches nicht modifiziert ist und welches nachstehend erwähnt wird, in Kombination verwendet wird. Das heißt, das Steuern des Gewichtsmittel-Molekulargewichtes von dem Harnstoff-modifizierten Polyesterharz genießt Priorität vor der Steuerung von dessen Zahlenmittel-Molekulargewicht. Wenn jedoch ein Harnstoff-modifizierter Polyester allein verwendet wird, ist das Zahlenmittel-Molekulargewicht nicht größer als 20.000, vorzugsweise 1.000 bis 10.000 und bevorzugter 2.000 bis 8.000. Wenn das Zahlenmittel-Molekulargewicht zu hoch ist, wird die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit des sich ergebenden Toners schlechter, und zusätzlich nimmt der Glanz von Vollfarbbildern ab.
Unmodifizierter Polyester
Dann wird das unmodifizierte Polyesterharz zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung erklärt werden.
In dem Toner der vorliegenden Erfindung können die modifizierten Polyesterharze (MPE), wie Harnstoff-modifizierte Polyesterharze (UMPE), allein oder in Kombination mit unmodifiziertem Polyesterharz (PE) als das Bindemittelharz des Toners verwendet werden. Durch Verwendung einer Kombination von einem Harnstoff-modifizierten Polyesterharz (UMPE) mit einem unmodifiziertem Polyesterharz (PE) kann die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit des Toners verbessert werden und überdies kann der Toner Farbbilder mit einem hohen Glanz herstellen.
Geeignete unmodifizierte Polyesterharze (PE) beinhalten Polykondensationsprodukte von einem Polyol und einer Polycarbonsäure. Spezifische Beispiele von dem Polyol und der Polycarbonsäure werden vorstehend zur Verwendung in den modifizierten Polyesterharzen (MPE) erwähnt. Zusätzlich werden spezifische Beispiele von Polyol und Polycarbonsäure, die geeignet sind, ebenfalls vorstehend erwähnt.
Zusätzlich können als die unmodifizierten Polyesterharze mit einer Bindung (wie einer Urethanbindung) anders als eine Harnstoffbindung modifizierte Polyesterharze ebenso gut wie die vorstehend erwähnten unmodifizierten Polyesterharze verwendet werden.
Wenn eine Mischung von einem modifizierten Polyesterharz (MPE) mit einem unmodifizierten Polyesterharz (PE) als das Bindemittelharz verwendet wird, ist es bevorzugt, dass sich das modifizierte Polyesterharz (MPE) mindestens teilweise mit dem unmodifizierten Polyesterharz (PE) mischt, um die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit und die Warmverschmierfestigkeit des Toners zu verbessern. Das heißt, es ist bevorzugt, dass das modifizierte Polyesterharz (MPE) eine Struktur ähnlich derjenigen des unmodifizierten Polyesterharzes (PE) aufweist. Das Mischungsverhältnis (MPE/PE) des modifizierten Polyesterharzes (UMPE) zu dem unmodifizierten Polyesterharz (PE) beträgt 5/95 bis 80/20, vorzugsweise 5/95 bis 30/70, noch bevorzugter 5/5 bis 25/75 und sogar noch bevorzugter 7/93 bis 20/80. Wenn die Zusatzmenge von dem modifizierten Polyesterharz (MPE) zu gering ist, wird die Warmverschmierfestigkeit des Toners schlechter und überdies ist es unmöglich, eine gute Kombination von Hochtemperatur-Aufbewahrbarkeit und Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit zu erreichen.
Das Peak-Molekulargewicht der unmodifizierten Polyesterharze (PE) beträgt vorzugsweise 1.000 bis 30.000 vorzugsweise 1.500 bis 10.000 und bevorzugter 2.000 bis 8.000. Wenn das Peak-Molekulargewicht zu niedrig ist, wird die Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit schlechter.
Für die unmodifizierten Polyesterharze (PE) ist es bevorzugt, eine Hydroxylzahl von nicht weniger als 5, vorzugsweise 10 bis 120 und bevorzugter 20 bis 80 zu haben. Wenn die Hydroxylzahl zu niedrig ist, ist es unmöglich, eine gute Kombination von Hochtemperatur-Aufbewahrbarkeit und Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit zu erreichen.
Für die unmodifizierten Polyesterharze (PE) ist es bevorzugt, eine Säurezahl von 1 bis 30 mg KOH/g, und bevorzugter 5 bis 20 mg KOH/g zu haben.
In der vorliegenden Erfindung hat das Bindemittelharz vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 40 bis 70°C und bevorzugter von 55 bis 65°C. Wenn die Glasübergangstemperatur zu niedrig ist, wird die Lagerfähigkeit des Toners bei hoher Temperatur verschlechtert. Wenn im Gegensatz dazu die Glasübergangstemperatur zu hoch ist, wird die Fixierbarkeit bei niedrigen Temperaturen verschlechtert.
Wenn ein Harnstoff-modifiziertes Polyesterharz in Kombination mit einem unmodifizierten Polyesterharz als das Bindemittelharz verwendet wird, hat der Toner im Vergleich zu herkömmlichen Tonern, die ein Polyesterharz als ein Bindemittelharz beinhalten, eine bessere Lagerfähigkeit bei hoher Temperatur, sogar wenn das Harnstoff-modifizierte Polyesterharz im Vergleich zu dem in herkömmlichen Tonern beinhalteten Polyamidharz eine verhältnismäßig niedrige Glasübergangstemperatur hat.
In Bezug auf den Speichermodul des Toner-Bindemittels zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung ist die Temperatur (TG'), bei welcher der Speichermodul bei Messung mit einer Frequenz von 20 Hz 10.000 dyn/cm² beträgt, nicht niedriger als 100°C, und vorzugsweise 110 bis 200°C.
In Bezug auf die Viskosität des Toner-Bindemittels ist die Temperatur (Tη), bei welcher die Viskosität bei Messung mit einer Frequenz von 20 Hz 1.000 P beträgt, nicht höher als 180°C, und vorzugsweise 90 bis 160°C. Wenn die Temperatur (Tη) zu hoch ist, wird die Fixierbarkeit des Toners bei niedrigen Temperaturen verschlechtert. Um eine gute Kombination von Fixierbarkeit bei niedrigen Temperaturen und Warmverschmierfestigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, dass TG' höher als Tη ist. Spezifisch beträgt die Differenz (TG'-Tη) vorzugsweise nicht weniger als Null, vorzugsweise nicht weniger als 10°C und bevorzugter nicht weniger als 20°C. Die Differenz hat insbesondere eine Obergrenze. Um eine gute Kombination von Fixierbarkeit bei niedrigen Temperaturen und Warmverschmierfestigkeit zu erreichen, beträgt die Differenz (TG'-Tη) vorzugsweise 0 bis 100°C, bevorzugter 10 bis 90°C und noch bevorzugter 20 bis 80°C.
Farbgebendes Mittel
Geeignete farbgebende Mittel zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung beinhalten bekannte Farbstoffe und Pigmente. Spezifische Beispiele der farbgebenden Mittel beinhalten Ruß, Nigrosinfarbstoffe, schwarzes Eisenoxid, Naphtholgelb S, Hansagelb (10G, 5G und G), Cadmiumgelb, gelbes Eisenoxid, Ocker, Chromgelb, Titangelb, Polyazogelb, Ölgelb, Hansagelb (GR, A, RN und R), Pigmentgelb L, Benzidingelb (G und GR), Permanentgelb (NCG), Vulcan-Echtgelb (5G und R) Tartrazinlack, Chinolingelblack, Anthracengelb BGL, Isoindolinongelb, rotes Eisenoxid, Bleirot, Zinnoberrot, Cadmiumrot, Cadmium-Quecksilber-Rot, Antimonzinnober, Permanentrot 4R, Pararot, Feuerrot, Parachlororthonitroanilinrot, Lithol-Echtscharlach G, Brilliant Echtscharlach, Brilliantkarmin BS, Permanentrot (F2R, F4R, FRL, FRLL und F4RH), Echtscharlach VD, Vulkan-Echtrubin B, Brilliantscharlach G, Litholrubin GX, Permanentrot F5R, Brilliantkarmin 6B, Pigmentscharlach 3B, Bordeaux 5B, Toluidinbraun, Permanentbordeaux F2K, Heliosbordeaux BL, Bordeaux 10B, BON Hellbraun, BON Mittelbraun, Eosinlack, Rhodaminlack B, Rhodaminlack Y, Alizarinlack, Thioindigorot B, Thioindigobraun, Ölrot, Chinacridonrot, Pyrazolonrot, Polyazorot, Chromzinnober, Benzidinorange, Perynonorange, Ölorange, Kobaltblau, Coelestinblau, Alkali-Blaulack, Buntblaulack, Victoria-Blaulack, metallfreies Phthalocyaninblau, Phthalocyaninblau, Echt-Himmelblau, Indanthrenblau (RS, BC), Indigo, Ultramarin, Preussischblau, Anthrachinonblau, Echtviolett B, Methylviolettlack, Kobaltviolett, Manganviolett, Dioxazinviolett, Anthrachinonviolett, Chromgrün, Zinkgrün, Chromoxid, Guignetgrün, Smaragdgrün, Pigmentgrün B, Naphtholgrün B, Grüngoldlegierung, Säuregrünlack, Malachitgrünlack, Phthalocyaningrün, Anthrachinongrün, Titanoxid, Zinkoxid, Lithophone und dergleichen. Diese Materialien werden allein oder in Kombination verwendet.
Der Gehalt des farbgebenden Mittels in dem Toner beträgt vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, und bevorzugter 3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Toners.
Pigment-Grundmischungen, welche durch Kombinieren eines farbgebenden Mittels mit einem Harz hergestellt werden, können als das farbgebende Mittel der Tonerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Spezifische Beispiele der Harze zur Verwendung in den Pigment-Grundmischungen oder zur Verwendung in Kombination mit den Pigment-Grundmischungen beinhalten die vorstehend erwähnten modifizierten und unmodifizierten Polyesterharze; Styrolpolymere und substituierte Styrolpolymere wie Polystyrol, Polyparachlorstyrole und Polyvinyltoluol; Styrol-Copolymere wie Styrol-p-Chlorstyrol-Copolymere, Styrol-Propylencopolymere, Styrol-Vinyltoluol-Copolymere, Styrol-Vinylnaphtalin-Copolymere, Styrol-Methylacrylat-Copolymere, Styrol-Ethylacrylat-Copolymere, Styrol–Butylacrylat-Copolymere, Styrol-Octylacrylat-Copolymere, Styrol-Methylmethacrylat-Copolymere, Styrol-Ethylmethacrylat-Copolymere, Styrol-Butylmethacrylat-Copolymere, Styrol–Methyl-α-chlormethacrylat-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Styrol-Vinylmethylketon-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Isopren-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Inden-Copolymere, Styrol-Maleinsäure-Copolymere und Styrol–Maleinsäureester-Copolymere; und andere Harze wie Polymethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Epoxidharze, Epoxypolyolharze, Polyurethanharze, Polyamidharze, Polyvinylbutyralharze, Acrylharze, Kolophonium, modifizierte Kolophoniume, Terpenharze, aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffharze, aromatische Petroleumharze, chlorierte Paraffine und Paraffinwachse. Diese Harze werden allein oder in Kombination verwendet.
Die Grundmischung zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung wird typischer Weise durch Mischen und Kneten von einem Harz und einem farbgebenden Mittel unter Aufbringung von starker Scherspannung darauf hergestellt. In diesem Fall kann ein organisches Lösungsmittel verwendet werden, um die Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Harz zu verstärken. Überdies können vorzugsweise Spülverfahren verwendet werden, in welchen eine wässrige Paste, die ein farbgebendes Mittel beinhaltet, mit einem in einem organischen Lösungsmittel gelösten Harz gemischt wird, um das farbgebende Mittel auf die Harzlösung zu übertragen, und dann die wässrige Flüssigkeit und das organische Lösungsmittel getrennt werden, um entfernt zu werden, weil der sich ergebende nasse Kuchen so wie er ist verwendet werden kann. In diesem Fall können vorzugsweise Dreiwalzenmühlen zum Kneten der Mischung unter Aufbringung von hoher Scherspannung darauf verwendet werden.
Trennmittel
In dem Toner der vorliegenden Erfindung kann ein Trennmittel beinhaltet sein. Geeignete Trennmittel beinhalten bekannte Wachse.
Spezifische Beispiele des Trennmittels beinhalten Polyolefinwachse wie Polyethylenwachs, und Polypropylenwachse; langkettige Kohlenwasserstoffe wie Paraffinwachse und Sasolwachse; Carbonylgruppen-haltige Wachse und dergleichen. Von diesen Wachsen werden vorzugsweise die Carbonylgruppen-haltigen Wachse verwendet.
Spezifische Beispiele der Carbonylgruppen-haltigen Wachse sind Ester von Polyalkansäuren wie Carnaubawachs, Montanwachs, Trimethylolpropantribehenat, Pentaerythrittetrabehenat, Pentaerythritdiacetatdibehenat, Glyceryltribehenat und 1,18-Octadecandioldistearat; Polyalkenolester wie Trimellitsäuretristearylester und Distearylmaleat; Amide von Polyalkansäuren wie Ethylendiamindibehenylamid oder dergleichen); Polyalkylamide wie Trimellitsäuretristearylamid; Dialkylketone wie Distearylketonund so weiter. Unter diesen Materialien sind die Ester von Polyalkansäuren bevorzugt.
Die Wachse zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung haben vorzugsweise einen Schmelzpunkt von 40°C bis 160°C, bevorzugter 50°C bis 120°C und noch bevorzugter 60°C bis 90°C. Wenn der Schmelzpunkt des in dem Toner enthaltenen Wachses zu niedrig ist, werden die Warmlagerungseigenschaften schlechter. Wenn dagegen der Schmelzpunkt zu hoch ist, neigt ein Problem des Kaltverschmierens dadurch aufzutreten, dass bei niedriger Fixiertemperatur ein Verschmierphänomen auftritt.
Das in dem Toner der vorliegenden Erfindung verwendete Wachs hat vorzugsweise eine Schmelzviskosität von 5 bis 1000 cP und bevorzugter von 10 bis 100 cP bei einer Temperatur 20°C höher als der Schmelzpunkt von dem Wachs. Wenn die Schmelzviskosität zu hoch ist, wird der Effekt der Verbesserung der Warmverschmierfestigkeit und der Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit verringert. Der Gehalt von dem Wachs in dem Toner beträgt 0 Gew.-% bis 40 Gew.-% und vorzugsweise 3 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Toners.
Ladungssteuerungsmittel
In dem Toner der vorliegenden Erfindung kann ein Ladungssteuerungsmittel beinhaltet sein.
Spezifische Beispiele von dem Ladungssteuerungsmittel beinhalten bekannte Ladungssteuerungsmittel wie Nigrosinfarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, chromhaltige Metallkomplexfarbstoffe, Chelatverbindungen von Molybdänsäure, Rhodaminfarbstoffe, Alkoxyamine, quaternäre Ammoniumsalze (einschließlich Fluor-modifizierte quaternäre Ammoniumsalze), Alkylamide, Phosphor und Phosphor enthaltende Verbindungen, Wolfram und Wolfram enthaltende Verbindungen, Fluorhaltige Aktivierungsmittel, Metallsalze von Salicylsäure, Metallsalze von Salicylsäurederivaten und so weiter.
Spezifische Beispiele der vermarkteten Produkte der Ladungssteuerungsmittel beinhalten BONTRON 03 (Nigrosinfarbstoffe), BONTRON P-51 (quaternäres Ammoniumsalz), BONTRON S-34 (Metall-haltiger Azofarbstoff), BONTRON E-82 (Metallkomplex von Oxynaphthoesäure), BONTRON E-84 (Metallkomplex von Salicylsäure) und BONTRON E-89 (Phenol-Kondensationsprodukt), welche von Orient Chemical Industries Co., Ltd. hergestellt werden; TP-302 und TP-415 (Molybdänkomplex von einem quaternären Ammoniumsalz) welche von Hodoya Chemical Co., Ltd. hergestellt werden; COPY CHARGE PSY VP2038 (quaternäres. Ammoniumsalz), COPY BLUE PR (Triphenylmethan-Derivat), COPY CHARGE NEG VP2036 und COPY CHARGE NX VP434 (quaternäres Ammoniumsalz) welche von Hoechst AG hergestellt werden; LRA-901 und LR-147 (Borkomplex) welche von Japan Carlit Co., Ltd. hergestellt werden; Kupferphthalocyanin, Perylen, Chinacridon, Azopigmente und Polymere mit einer funktionellen Gruppe wie einer Sulfonsäuregruppe, einer Carboxylgruppe, einer quaternären Ammoniumgruppe und so weiter.
Der Gehalt des Ladungssteuerungsmittels wird je nach der Art des verwendeten Tonerbindemittels, ob oder ob nicht ein Additiv zugesetzt wird und nach dem verwendeten Herstellungsverfahren des Toners (wie einem Dispergierverfahren) eingestellt, und ist nicht besonders beschränkt. Jedoch beträgt der Gehalt des Ladungssteuerungsmittels typischer Weise 0,1 Gewichtsteile bis 10 Gewichtsteile, und bevorzugter 0,2 Gewichtsteile bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des in dem Toner enthaltenen Bindemittelharzes. Wenn der Gehalt zu hoch ist, hat der Toner eine zu große Ladungsmenge, und dadurch nimmt die elektrostatische Kraft einer den Toner anziehenden Entwicklungswalze zu, was Verschlechterung der Fluidität des Toners und Abnahme der Bilddichte von Tonerbildern zur Folge hat.
Das Ladungssteuerungsmittel kann in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert werden, nachdem es mit einem Grundmischungs-Pigment und einem Harz zusammen geknetet wurde. Überdies kann das Ladungssteuerungsmittel direkt in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert werden, wenn die Toner-Inhaltsstoffe in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst oder dispergiert werden. Alternativ kann das Ladungssteuerungsmittel auf der Oberfläche der Tonerteilchen befestigt werden, nachdem die Tonerteilchen hergestellt wurden.
Externes Additiv
Die derart hergestellten Tonerteilchen können mit einem externen Additiv gemischt werden, um die Verbesserung der Fluidität, der Entwicklungseigenschaften und der Aufladbarkeit der Tonerteilchen zu unterstützen. Geeignete externe Additive beinhalten teilchenförmige anorganische Materialien. Die teilchenförmigen anorganischen Materialien haben vorzugsweise einen Primärteilchen-Durchmesser von 5 nm bis 2 μm, und bevorzugter 5 nm bis 500 nm. Außerdem ist es bevorzugt, dass die mit dem BET-Verfahren gemessene spezifische Oberfläche von solchen teilchenförmigen anorganischen Materialien 20 m²/g bis 500 m²/g beträgt. Der Gehalt des externen Additivs ist vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 5 Gew.-% und bevorzugter 0,01 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Toners.
Spezifische Beispiele von solchen teilchenförmigen anorganischen Materialien beinhalten Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Bariumtitanat, Magnesiumtitanat, Calciumtitanat, Strontiumtitanat, Zinkoxid, Zinnoxid, Quarzsand, Ton, Glimmer, Wollastonit, Kieselgur, Chromoxid, Ceroxid, rotes Eisenoxid, Antimontrioxid, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Bariumsulfat, Bariumcarbonat, Calciumcarbonat, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und so weiter.
Überdies können Teilchen von Polymeren, wie Polymeren und Copolymeren von Styrol, Methacrylaten, Acrylaten oder dergleichen; durch Polykondensations-Polymerisation hergestellte Polymere, wie Siliconharze, Benzoguanaminharze und Nylonharze; und wärmehärtbare Harze, die durch ein Verfahren der seifenfreien Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation oder Dispersionspolymerisation hergestellt werden können, ebenfalls als das externe Additiv verwendet werden.
Diese Materialien zur Verwendung als das externe Additiv können einer Oberflächenbehandlung unterworfen werden, um hydrophob gemacht zu werden, wodurch die Fluidität und die Ladungseigenschaften des Toners sogar unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit daran gehindert werden, beeinträchtigt zu werden. Spezifische Beispiele der Hydrophobierungsmittel beinhalten Silan-Kupplungsmittel, Silylierungsmittel, Silan-Kupplungsmittel mit einer Fluoralkylgruppe, organische Titanat-Kupplungsmittel, Aluminium-Kupplungsmittel, Siliconöle, modifizierte Siliconöle und so weiter.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann ein Mittel zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit beinhalten, um die Reinigungsfähigkeit davon zu verbessern, so dass der auf einem Bildträgerelement wie Photorezeptoren und Zwischenübertragungsbändern verbliebene Toner leicht davon entfernt werden kann. Spezifische Beispiele der Mittel zur Verbesserung der Reinigungsfähigkeit beinhalten Fettsäuren und Metallsalze davon, wie Zinkstearat, Calciumstearat und Stearinsäure; durch seifenfreie Emulsionspolymerisation oder dergleichen erzeugte Polymerteilchen wie Polymethylmethacrylat-Teilchen und Polystyrol-Teilchen; und so weiter. Die Polymerteilchen haben vorzugsweise eine enge Teilchendurchmesser-Verteilung und der Volumenmittel-Teilchendurchmesser davon beträgt vorzugsweise 0,01 μm bis 1 μm.
Verfahren zum Herstellen des Bindemittelharzes
Die Bindemittelharze (das heißt, modifizierte Polyesterharze und unmodifizierte Polyesterharze) zur Verwendung in dem Toner der vorliegenden Erfindung werden typischer Weise mit dem folgenden Verfahren hergestellt.
Ein Polyol und eine Polycarbonsäure werden in der Gegenwart von einem bekannten Veresterungs-Katalysator, wie Tetrabutoxytitanat, Dibutylzinnoxid oder dergleichen auf eine Temperatur von 150°C bis 280°C erwärmt. Dann wird erzeugtes Wasser durch Destillation, wenn gewünscht unter einem verminderten Druck, entfernt, um ein Polyesterharz herzustellen, das eine Hydroxylgruppe hat.
Dann wird das Polyesterharz bei einer Temperatur von 40°C bis 140°C mit einem Polyisocyanat umgesetzt, um ein Prepolymer (A) herzustellen, das eine Isocyanatgruppe hat. Ferner wird das Prepolymer (A) bei einer Temperatur von 0 bis 140°C mit einem Amin (B) umgesetzt, um ein Polyesterharz herzustellen, das mit einer Harnstoffbindung modifiziert ist. Wenn das Polyesterharz mit dem Polyisocyanat umgesetzt wird und wenn das Prepolymer (A) mit dem Amin (B) umgesetzt wird, kann wenn gewünscht ein Lösungsmittel verwendet werden.
Geeignete Lösungsmittel beinhalten Lösungsmittel, welche nicht mit dem verwendeten Polyisocyanat reagieren. Spezifische Beispiele von solchen Lösungsmitteln beinhalten aromatische Lösungsmittel wie Toluol und Xylol; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutylketon; Ester, wie Ethylacetat; Amide, wie Dimethylformamid und Dimethylacetamid; und Ether, wie Tetrahydrofuran und so weiter.
Wenn ein unmodifiziertes Polyesterharz, das keine Harnstoffbindung hat, in Kombination mit dem modifizierten Polyesterharz verwendet wird, wird das unmodifizierte Polyesterharz mit einem Verfahren ähnlich demjenigen des zur Herstellung des Polyesterharzes mit einer Hydroxylgruppe verwendeten hergestellt, und das unmodifizierte Polyesterharz wird der Lösung des modifizierten Polyesterharzes zugesetzt, nachdem die Umsetzung zur Erzeugung des modifizierten Polyesterharzes abgeschlossen ist.
Verfahren zur Herstellung des Toners
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann mit dem folgenden Verfahren hergestellt werden, das Herstellungsverfahren ist aber nicht darauf beschränkt.
Verfahren zur Herstellung des Toners in wässrigem Medium
Geeignete wässrige Medien zur Verwendung in dem Toner-Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung beinhalten Wasser und Mischungen von Wasser mit einem Lösungsmittel, das mit Wasser gemischt werden kann. Spezifische Beispiele von einem solchen Lösungsmittel beinhalten Alkohole (zum Beispiel Methanol, Isopropanol und Ethylenglycol), Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Cellosolve (zum Beispiel Methylcellosolve) und niedrigere Ketone (zum Beispiel Aceton und Methylethylketon) und so weiter.
Tonerteilchen können durch Umsetzen einer Dispersion mit einem Amin (B) hergestellt werden, in welcher ein Prepolymer (A), das eine Isocyanatgruppe hat, dispergiert ist.
Um ein Dispersion herzustellen, in welcher ein Harnstoff-modifiziertes Polyesterharz oder ein Prepolymer (A) auf stabile Weise in einem wässrigen Medium dispergiert ist, wird vorzugsweise ein Verfahren verwendet, in welchem Tonerbestandteile, beinhaltend einen Harnstoff-modifizierten Polyester oder ein Prepolymer (A), einem wässrigen Medium zugesetzt werden und dann durch Anwendung von Scherspannung dispergiert werden.
Ein Prepolymer (A) und andere Toner-Inhaltsstoffe, wie farbgebende Mittel, Grundmischungs-Pigmente, Trennmittel, Ladungssteuerungsmittel, unmodifizierte Polyesterharze und so weiter können zum Zeitpunkt der Herstellung der Dispersion einem wässrigen Medium zugesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Toner-Inhaltsstoffe vorher gemischt werden und dann die gemischten Toner-Inhaltsstoffe zum gleichen Zeitpunkt der wässrigen Flüssigkeit zugesetzt werden, um dispergiert zu werden. Überdies werden Toner-Inhaltsstoffe, wie farbgebende Mittel, Trennmittel und Ladungssteuerungsmittel nicht notwendiger Weise der wässrigen Dispersion zugesetzt, bevor Teilchen gebildet wurden, und sie können hinzugesetzt werden, nachdem in dem wässrigen Medium Teilchen hergestellt wurden. Zum Beispiel kann auch ein Verfahren angewendet werden, in welchem Teilchen, die vorher ohne farbgebendes Mittel erzeugt wurden, durch ein bekanntes Anfärbungsverfahren gefärbt werden.
Das Dispergierverfahren ist nicht besonders beschränkt und es können bekannte Verfahren wie Scherung bei niedriger Geschwindigkeit, Scherung bei hoher Geschwindigkeit, Dispergieren durch Reibung, mittels Hochdruckdüse und Ultraschallwellen verwendet werden. Weil Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2 μm bis 20 μm damit leicht hergestellt werden können, sind unter diesen Verfahren die Verfahren mit Hochgeschwindigkeits-Scherung bevorzugt. (An diesem Punkt bedeutet der Teilchendurchmesser (2 bis 20 μm) einen Teilchendurchmesser von Teilchen, die eine Flüssigkeit beinhalten).
Wenn eine Vorrichtung vom Typ der Hochgeschwindigkeits-Scherung verwendet wird, ist die Drehzahl nicht besonders beschränkt, sollte aber typischer Weise 1.000 Upm bis 30.000 Upm betragen, und vorzugsweise 5.000 Upm bis 20.000 Upm. Die Dispersionszeit ist ebenfalls nicht besonders beschränkt, beträgt aber typischer Weise 0,1 Minuten bis 5 Minuten. Die Temperatur bei dem Dispergiervorgang beträgt typischer Weise 0 bis 150°C (unter Druck), und vorzugsweise 40 bis 98°C. Wenn die Temperatur verhältnismäßig hoch ist, kann ein Harnstoff-modifizierter Polyester oder ein Prepolymer (A) leicht dispergiert werden, da sie eine niedrige Viskosität hat.
Das Gewichtsverhältnis (T/M) der Toner-Inhaltsstoffe (T) (beinhaltend einen Harnstoff-modifizierten Polyester oder ein Prepolymer (A)) zu dem wässrigen Medium (M) beträgt typischer Weise 100/50 bis 100/2.000, und vorzugsweise 100/100 bis 100/1.000. Wenn das Verhältnis zu groß ist, (das heißt, die Menge des wässrigen Mediums gering ist), so ist die Dispergierung der Toner-Inhaltsstoffe in dem wässrigen Medium nicht zufriedenstellend, und dadurch haben die sich ergebenden Tonerteilchen nicht den gewünschten Teilchendurchmesser. Wenn dagegen das Verhältnis zu klein ist, nehmen die Herstellungskosten zu.
Wenn die Dispersion hergestellt wird, kann vorzugsweise ein Dispergiermittel verwendet werden, so dass die Dispersion Teilchen mit einer scharfen Teilchendurchmesser-Verteilung beinhaltet und die Dispersion eine gute Dispersionsstabilität hat.
Bei dem Verfahren, mit welchem ein Harnstoff-modifiziertes Polyesterharz aus einem Prepolymer (A) synthetisiert wird, kann dem wässrigen Medium ein Amin (B) zugesetzt werden, bevor Toner-Inhaltsstoffe darin dispergiert werden, oder es kann einer Dispersion zugesetzt werden, in welcher Toner-Inhaltsstoffe in einem wässrigen Medium dispergiert sind, um an der Grenzschicht dazwischen mit dem Prepolymer umgesetzt zu werden. In dem letzteren Fall wird das Harnstoff-modifizierte Polyesterharz vorzugsweise an den Oberflächenabschnitten der Tonerteilchen erzeugt. Auf diese Weise kann in der Dickenrichtung der Tonerteilchen ein Gradient der Konzentration des Harnstoff-modifizierten Polyesterharzes erzeugt werden.
Typische Beispiele der Dispergiermittel, welche verwendet werden, um eine Ölphase, in welcher Toner-Inhaltsstoffe gelöst oder dispergiert sind, in einer wässrigen Flüssigkeit zu dispergieren oder zu emulgieren, beinhalten anionische Tenside wie Alkylbenzolsulfonate, α-Olefinsulfonate, Phosphorsäureester und andere anorganische Tenside; kationische Tenside wie Aminsalze (zum Beispiel Alkylaminsalze, Aminoalkohol-Fettsäurederivate, Polyamin-Fettsäurederivate und Imidazolin) und quaternäre Ammoniumsalze (zum Beispiel Alkyltrimethylammoniumsalze, Dialkyldimethylammoniumsalze, Alkyldimethybenzylammoniumsalze, Pyridiniumsalze, Alkylisochinoliniumsalze und Benzethoniumchlorid), nichtionische Tenside wie Fettsäureamid-Derivate und Derivate von mehrwertigen Alkoholen; und amphotere Tenside wie Alanin, Dodecyldi(aminoethyl)glycin, Di(octylaminoethyl)glycin und N-Alkyl-N,N-Dimethylammoniumbetain.
Durch Verwendung eines Tensides mit einer Fluoralkylgruppe kann eine Dispersion mit guter Dispergierbarkeit hergestellt werden, sogar wenn nur eine kleine Menge des Tensides verwendet wird. Spezifische Beispiele von anionischen Tensiden mit einer Fluoralkylgruppe beinhalten Fluoralkylcarbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und deren Metallsalze, Dinatriumperfluoroctansulfonylglutamat, Natrium-[ω-fluoralkyl(C6-C11)oxy]-1-alkyl(C3-C4)sulfonat, Natrium-[ω-fluoralkyl(C₆-C₈)-N-ethylamino]-1-propansulfonat, Fluoralkyl(C11-C20)carbonsäuren und deren Metallsalze, Perfluoralkyl(C7-C13)carbonsäuren und deren Metallsalze, Perfluoralkyl(C4-C12)sulfonsäuren und deren Metallsalze, Perfluoroctansulfonsäurediethanolamid, N-Propyl-N-(2-hydroxyethyl)perfluoroctansulfonamid, Perfluoralkyl(C₆-C₁₀)sulfonamid-Propyltrimethylammoniumsalze, Perfluoralkyl(C6-C10)-N-ethylsulfonylglycinsalz und Monoperfluoralkyl(C6-C16)ethylphosphate und so weiter.
Spezifische Beispiele der vermarkteten Produkte von solchen Tensiden mit einer Fluoralkylgruppe beinhalten SURFLON S-111, S-112 und S-113, welche von Asahi Glass Co., Ltd. hergestellt werden; FRORARD FC-93, FC-95, FC-98 und FC-129, welche von Sumitomo 3M Limited hergestellt werden; UNIDYNE DS-1010 und DS-102, welchem von Daikin Industries, Ltd. hergestellt werden; MEGAFACE F-110, F-120, F-113, F-191, F-812 und F-833, welche von Dainippon Ink & Chemicals Incorporated hergestellt werden; ECTOP EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201 und 204, welche von Tohchem Products co., Ltd. hergestellt werden; FUTARGENT F-100 und F-150, von Neos hergestellt; und so weiter.
Spezifische Beispiele der kationischen Tenside, die zum Dispergieren einer Toner-Inhaltsstoffe enthaltenden Ölphase verwendet werden können, beinhalten primäre, sekundäre oder tertiäre aliphatische Amine mit einer Fluoralkylgruppe; aliphatische quaternäre Ammoniumsalze wie Perfluoralkyl(C₆-C₁₀)sulfonamidpropyltrimethylammoniumsalze; Benzethoniumchlorid, Benzalkoniumsalze, Pyridiniumsalze, Imidazoliniumsalze und so weiter. Spezifische Beispiele der vermarkteten Produkte davon beinhalten SURFION S-121 (von Asahi Glass Co., Ltd.), FRORARD FC-135 (von Sumitomo 3M Limited), UNIDYNE DS-202 (von Daikin Industries, Ltd.), MEGAFACE F-150 und F-824, (von Dainippon Ink & Chemicals, Incorporated); FUTARGENT F-300 (von Neos); und so weiter.
Als das Dispergiermittel kann auch eine kaum in Wasser lösliche anorganische Verbindung, wie Calciumphosphat, Calciumcarbonat, Titanoxid, kolloidales Siliciumdioxid und Hydroxyapatit, verwendet werden.
Ferner ist möglich, Toner-Inhaltsstoffe unter Verwendung eines polymeren Schutzkolloids auf stabile Weise in Wasser zu dispergieren. Spezifische Beispiele von solchen Schutzkolloiden beinhalten Polymere und Copolymere, hergestellt unter Verwendung von Monomeren wie Säuren (zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, α-Cyanacrylsäure, α-Cyanmethacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Fumarsäure, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid; (Meth)acrylmonomere mit einer Hydroxylgruppe (zum Beispiel β-Hydroxyethylacrylat, β-Hydroxyethylmethacrylat, β-Hydroxypropylacrylat, β-Hydroxypropylmethacrylat, γ-Hydroxypropylacrylat, γ-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropylacrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropylmethacrylat, Diethylenglycolmonoacrylester, Diethylenglycolmonomethacrylester, Glycerinmonoacrylester, Glycerinmonomethacrylester, N- Methylolacrylamid und N-methylolmethacrylamid), Vinylalkohol und Ether davon (zum Beispiel Vinylmethylether, Vinylethylether und Vinylpropylether), Ester von Vinylalkohol und einer Verbindung, die eine Carboxylgruppe enthält (zum Beispiel Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat); Acrylamide (zum Beispiel Acrylamid, Methacrylamid, Diacetonacrylamid) und Methylolverbindungen davon; Säurechloride (zum Beispiel Acryloylchlorid und Methacryloylchlorid); und Monomere mit einem Stickstoffatom (zum Beispiel Vinylpyrid in, Vinylpyrrolidon, Vinylimidazol und Ethylenimin).
Außerdem können Polymere, wie Polyoxyethylen-Verbindungen (zum Beispiel Polyoxyethylen, Polyoxypropylen, Polyoxyethylenalkylamine, Polyoxypropylenalkylamine, Polyoxyethylenalkylamide, Polyoxypropylenalkylamide, Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylenlaurylphenylether, Polyoxyethylenstearylphenylester und Polyoxyethylennonylphenylester); und Cellulosederivate wie Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose und Hydroxypropylcellulose, ebenfalls als das polymere Schutzkolloid verwendet werden.
Wenn Verbindungen wie Calciumphosphat, die in einer Säure oder Alkali löslich sind, als ein Dispersions-Stabilisiermittel verwendet werden, ist es bevorzugt, Calciumphosophat durch Zusatz einer Säure, wie Salzsäure, aufzulösen und die sich ergebenden Teilchen mit Wasser zu waschen, um Calciumphosphat davon zu entfernen. Überdies kann ein solches Dispersions-Stabilisiermittel durch enzymatische Zersetzung entfernt werden.
Wenn ein Dispergiermittel verwendet wird, werden die sich ergebenden Teilchen vorzugsweise gewaschen, nachdem die Teilchen einer Verlängerungs- und/oder Vernetzungsreaktion unterworfen wurden, um den sich ergebenden Tonerteilchen gute Aufladungsfähigkeit zu verleihen.
Wenn eine wässrige Dispersion oder Emulsion hergestellt, wird vorzugsweise ein Lösungsmittel verwendet, welches den Harnstoff-modifizierten Polyester oder Prepolymer (A) auflösen kann, weil die sich ergebenden Teilchen eine scharfe Teilchendurchmesser-Verteilung haben. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise flüchtig und hat einen Siedepunkt von weniger als 100°C, weil es so leicht aus der Dispersion entfernt werden kann, nachdem die Teilchen erzeugt wurden.
Spezifische Beispiele von einem solchen Lösungsmittel beinhalten Toluol, Xylole, Benzol, Tetrachlorkohlenwasserstoff, Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan, 1,1,2-Trichlorethan, Trichlorethylen, Chloroform, Monochlorbenzol, Dichlorethyliden, Methylacetat, Ethylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon und so weiter. Diese Lösungsmitteln können allein oder in Kombination verwendet werden. Unter diesen Lösungsmitteln werden aromatische Lösungsmittel, wie Toluol und Xylol; und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff bevorzugt verwendet.
Die Zusatzmenge von einem solchen Lösungsmittel beträgt 0 bis 300 Gewichtsteile, vorzugsweise 0 bis 100 Gewichtsteile, und bevorzugter 25 Gewichtsteile bis 70 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen des verwendeten Polyester-Prepolymers (A). Wenn ein solches Lösungsmittel verwendet wird, um eine Teilchendispersion herzustellen, wird das Lösungsmittel durch Erwärmen bei atmosphärischem Druck oder unter verringertem Druck daraus entfernt, nachdem die Teilchen einer Verlängerungs-und/oder Vernetzungsreaktion unterworfen wurden.
Wenn ein mit aktivem Wasserstoff reaktives modifiziertes Polyesterharz mit einem als ein Vernetzungs- und/oder Verlängerungsmittel dienenden Amin (B) umgesetzt wird, wird die Vernetzungs- und/oder Verlängerungszeit je nach der Reaktivität der Isocyanatgruppe des Polymers (A) mit dem verwendeten Amin (B) festgesetzt, allgemein aber beträgt diese Zeit 10 Minuten bis 40 Stunden, und vorzugsweise 2 bis 24 Stunden. Die Reaktionstemperatur ist allgemein 0 bis 150°C, und vorzugsweise 40 bis 98°C. Überdies kann wahlweise ein Katalysator wie Dibutylzinnlaurat und Dioctylzinnlaurat für die Reaktion verwendet werden.
Um das organische Lösungsmittel aus der so hergestellten Emulsion (Dispersion) zu entfernen, kann ein Trocknungsverfahren angewendet werden, in welchem die Temperatur der Emulsion allmählich erhöht wird, um das organische Lösungsmittel aus den in der Emulsion dispergierten Tropfen zu entfernen. Alternativ auch ein Trocknungsverfahren, in welchem die Emulsion in eine trockene Atmosphäre gesprüht wird, um nicht nur das organische Lösungsmittel in den Tropfen in der Emulsion, sondern auch das verbleibende wässrige Medium heraus zu trocknen. Die trockene Atmosphäre kann durch Erwärmen von Gasen wie Luft, Stickstoff, Kohlendioxid und Verbrennungsgas hergestellt werden. Die Temperatur der erwärmten Gase ist vorzugsweise höher als der Siedepunkt des Lösungsmittels mit dem höchsten Siedepunkt unter den in der Emulsion verwendeten Lösungsmitteln. Durch Verwendung von Sprühtrocknern, Bandtrocknern oder Drehdarren und so weiter als eine Trocknungsvorrichtung kann die Trocknungsbehandlung in einem kurzen Zeitraum abgeschlossen werden.
Wenn die so hergestellten Tonerteilchen eine breite Teilchendurchmesser-Verteilung haben, sogar nachdem die Teilchen einer Waschbehandlung und einer Trocknungsbehandlung unterworfen wurden, werden die Tonerteilchen vorzugsweise einer Sichtungsbehandlung unterworfen, so dass die Tonerteilchen eine gewünschte Teilchendurchmesser-Verteilung haben. Der Sichtungsvorgang kann an einer Dispersionsflüssigkeit unter Verwendung eines Zyklons, einer Dekantiervorrichtung, oder eines Verfahrens, das eine Zentrifuge verwendet, durchgeführt werden, um feine Teilchen daraus zu entfernen. Natürlich ist es möglich, die getrockneten Tonerteilchen zu sichten. Jedoch ist es unter dem Gesichtspunkt des Wirkungsgrades bevorzugt, die Flüssigkeit, welche die Teilchen enthält, der Sichtungsbehandlung zu unterwerfen. Die Tonerteilchen mit einem unerwünschten Teilchendurchmesser können wieder als das Rohmaterial für den Knetvorgang verwendet werden. Solche Tonerteilchen für Wiederverwendung können in einem trockenen Zustand oder einem nassen Zustand vorliegen.
Das verwendete Dispergiermittel wird vorzugsweise aus der Teilchendispersion entfernt. Das Dispergiermittel wird vorzugsweise aus der Teilchendispersion entfernt, wenn die Sichtungsbehandlung durchgeführt wird.
Die so hergestellten Tonerteilchen können mit anderen Teilchen wie Trennmitteln, Ladungssteuerungsmitteln, Fluidisierungsmitteln und farbgebenden Mitteln gemischt werden. Derartige Teilchen können auf den Tonerteilchen befestigt werden, indem darauf eine mechanische Stoßkraft aufgebracht wird, wodurch die Teilchen und die Tonerteilchen integriert werden können. So können die Teilchen daran gehindert werden, von den Tonerteilchen abzugehen.
Spezifische Beispiele von solchen Verfahren zum Aufbringen einer Stoßkraft beinhalten ein Verfahren, bei welchem eine Mischung mit einem sich bei hoher Geschwindigkeit drehenden Rührflügelrad gemischt wird, und Verfahren, bei welchem eine Mischung in eine Strömung hoher Geschwindigkeit verbracht wird, um die Teilchen einer Kollision gegeneinander oder mit einem Prallbrett zu unterwerfen.
Spezifische Beispiele von solchen Vorrichtungen zur Aufbringung von mechanischer Stoßkraft beinhalten ONG MILL (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation), die modifizierte Mühle vom I-Typ (hergestellt von Nippon Pneumatic MFG, Co., Ltd.) welche verringerten Pulverisierungs-Luftdruck hat, HYBRIDIZATION SYSTEM (hergestellt von Nara Machine Corporation), KRYPTRON SYSTEM (hergestellt von Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatische Mörser und so weiter.
Das Verhältnis (Dv/Dn) des Toners der vorliegenden Erfindung kann gesteuert werden, indem die Faktoren wie Viskosität der Ölphase und der wässrigen Phase, die physikalischen Eigenschaften und die Zusatzmenge der Harzteilchen und dergleichen optimiert werden. Überdies können Dv und Dn gesteuert werden, indem die Faktoren wie die physikalischen Eigenschaften und die Zusatzmenge der Harzteilchen und dergleichen optimiert werden.
Träger zur Verwendung im Zweikomponenten-Entwickler
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann für einen Zweikomponenten-Entwickler verwendet werden, in welchem der Toner mit einem magnetischen Träger gemischt wird. Das Gewichtsverhältnis (T/C) des Toners (T) zu einem Träger (C) beträgt vorzugsweise 1/100 bis 10/100.
Geeignete Träger zur Verwendung in dem Zweikomponenten-Entwickler beinhalten bekannte Trägermaterialien wie Eisenpulver, Ferritpulver, Magnetitpulver und magnetische Harzträger, welche einen Teilchendurchmesser von etwa 20 μm bis etwa 200 μm haben. Die Oberfläche der Träger kann mit einem Harz beschichtet sein.
Spezifische Beispiele von solchen auf die Träger zu beschichtenden Harzen beinhalten Aminharze wie Harnstoff-Formaldehydharze, Melaminharze, Benzoguanaminharze, Harnstoffharze, Polyamidharze und Epoxyharze. Außerdem Vinyl- oder Vinylidenharze wie Acrylharze, Polymethylmethacrylatharze, Polyacrylnitrilharze, Polyvinylacetatharze, Polyvinylalkoholharze, Polyvinylbutyralharze, Polystyrolharze, Styrol-Acryl-Copolymere, halogenierte Olefinharze wie Polyvinylchloridharze, Polyesterharze wie Polyethylenterephthalatharze und Polybutylenterephthalatharze, Polycarbonatharze, Polyethylenharze, Polyvinylfluoridharze, Polyvinylidenfluoridharze, Polytrifluorethylenharze, Polyhexafluorpropylenharze, Vinylidenfluorid-Acrylat-Copolymere, Vinylidenfluorid-Vinylfluorid-Copolymere, Copolymere von Tetrafluorethylen, Vinylidenfluorid und anderen Monomeren, die kein Fluoratom beinhalten, und Siliconharze.
Wenn gewünscht kann ein elektrisch leitfähiges Pulver in dem Beschichtungsharz beinhaltet sein. Spezifische Beispiele von solchen elektrisch leitfähigen Pulvern beinhalten Metallpulver, Ruß, Titanoxid, Zinnoxid und Zinkoxid. Der mittlere Teilchendurchmesser eines solchen elektrisch leitfähigen Pulvers ist vorzugsweise nicht größer als 1 μm. Wenn der Teilchendurchmesser zu groß ist, ist es schwierig, den Widerstand des sich ergebenden Trägers zu steuern.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann auch als ein Einkomponenten-Magnetentwickler oder als ein nichtmagnetischer Einkomponenten-Entwickler, welcher keinen Träger benutzt, verwendet werden.
Als das Entwicklungsverfahren der vorliegenden Erfindung können herkömmliche Entwicklungsverfahren verwendet werden, der dafür verwendete Toner ist aber der Toner der vorliegenden Erfindung.
Dann werden die Vorrichtung und das Verfahren zur Entwicklung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 und 2 erklärt werden.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Entwicklungsvorrichtung wird für elektrophotographische Kopiergeräte verwendet.
Die Ziffer 1 bezeichnet eine Photorezeptor-Trommel, welche als ein Latentbildträger dient und welche sich in einer durch einen Pfeil A angezeigten Richtung dreht. Der Photorezeptor 1 wird mit einer Aufladungsvorrichtung 2 aufgeladen. Dann bestrahlt bildmäßiges Licht 3 den aufgeladenen Photorezeptor 1 gemäß der von einem Scanner ausgelesenen Bildinformation des Originals, um ein elektrostatisches latentes Bild darauf zu erzeugen. Das elektrostatische latente Bild wird mit einem Entwickler entwickelt, welcher einen Toner enthält und welcher auf einer Entwicklungswalze 41 einer Entwicklungsvorrichtung 4 getragen wird, um auf dem Photorezeptor 1 ein Tonerbild zu erzeugen. Der Toner ist der Toner der vorliegenden Erfindung.
Dann wird das auf dem Photorezeptor 1 erzeugte Tonerbild auf ein Empfangsmaterial P übertragen, welches zeitrichtig durch eine Registerwalze 7 zu einem Spalt zwischen dem Photorezeptor 1 und einem Übertragungsband 5 befördert wird.
Nachdem das Tonerbild auf das Empfangsmaterial P übertragen wurde, wird die Oberfläche des Photorezeptors 1 durch eine Reinigungsvorrichtung 6 gereinigt, die eine Reinigungsbürste 61 und eine Reinigungsrakel 62 beinhaltet. Eine Entladungslampe 9 bestrahlt die Oberfläche des Photorezeptors 1 mit Licht, um die restlichen Ladungen des Photorezeptors 1 zu verringern.
Die Entwicklungsvorrichtung 4 beinhaltet Entwicklungswalzen 41 und 42, einen Paddelrührer 43, einen Rührer 44, ein Skalpell 45, einen Tonereinlass 46 und eine Tonerzufuhrwalze 47.
Die Ziffern 81 und 82 bezeichnen Führungsschienen, mit welchen die Entwicklungsvorrichtung 4 von dem Kopiergerät abgenommen oder daran befestigt werden kann.
Ob oder ob nicht die Lebensdauer der Reinigungsrakel 62 endet, kann ermittelt werden. Da die Reinigungsrakel 62 immer die Oberfläche des Photorezeptors 1 kontaktiert, wenn Bilderzeugungsvorgänge durchgeführt werden, wird die Reinigungsrakel 62 abgeschliffen, wenn der Photorezeptor sich dreht. Wenn die Reinigungsrakel 62 abgeschliffen ist, wird die Funktion, den auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 verbleibenden Toner zu entfernen, verschlechtert, und dadurch werden die Bildqualitäten schlecht.
Wenn im Wesentlichen ein wirklich kugelförmiger Toner verwendet wird, läuft der auf der Oberfläche des Photorezeptors 1 verbleibende Toner zwischen die Reinigungsrakel 62 und den Photorezeptor 1, und dadurch wird die Reinigung nicht gut durchgeführt, obwohl die Übertragbarkeit der Tonerbilder verbessert werden kann. Der Toner der vorliegenden Erfindung verursacht jedoch kein solches Reinigungsproblem.
2 ist eine schematische Ansicht, die einen Tonerbehälter veranschaulicht. In 2 bezeichnen die Ziffern 90, 91, 92 und 93 einen Behälter, ein Gehäuse, eine Dichtung und einen Stopfen. Der Tonerbehälter enthält den Toner der vorliegenden Erfindung. Wenn der Toner einer Bilderzeugungsvorrichtung zugeliefert wird, wird der Tonerbehälter hinein gesetzt und dann wird die Dichtung 92 von dem Gehäuse 91 entfernt.
Nachdem die Erfindung in allgemeiner Weise beschrieben wurde, kann weiteres Verständnis durch Bezugnahme auf bestimmte spezifische Beispiele erhalten werden, die hierin lediglich zum Zweck der Veranschaulichung geboten werden und die nicht als beschränkend gedacht sind. In den Beschreibungen der folgenden Beispiele bedeuten die Zahlen Gewichtsverhältnisse in Teilen, wenn nicht anders spezifiziert.
BEISPIELE
Synthese einer Emulsion von Harzteilchen
Herstellungsbeispiel 1
In einen mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteten Reaktionsbehälter wurden 683 Teile Wasser, 11 Teile des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters eines Adduktes von Methacrylsäure mit Ethylenoxid (EREMINOR RS-30 von Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 83 Teile Styrol, 83 Teile Methacrylsäure, 110 Teile Butylacrylat und 1 Teil Ammoniumpersulfat verbracht und die Mischung wurde 15 Minuten lang bei 400 Upm gerührt. Als ein Ergebnis wurde eine weiße Emulsion erhalten. Dann wurde die Emulsion auf 75°C erwärmt, um 5 Stunden lang eine Reaktion durchzuführen. Dann wurden 30 Teile einer wässrigen 1%igen Lösung von Ammoniumpersulfat der Emulsion zugesetzt, und die Mischung wurde weiter 5 Stunden lang bei 75°C gealtert. Auf diese Weise wurde eine wässrige Dispersion (Teilchendispersion 1) eines Vinylharzes (das heißt, von einem Copolymer aus Styrol-Methacrylsäure-Butylacrylat und dem Natriumsalz von einem Schwefelsäureester eines Adduktes von Methacrylsäure mit Ethylenoxid) hergestellt. Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser der Teilchendispersion 1 war 0,10 μm, gemessen mit einem Instrument LA-920.
Ein Teil der Teilchendispersion 1 wurde getrocknet, um ein teilchenförmiges Harz zu erzeugen. Die Glasübergangstemperatur von dem teilchenförmigen Harz war 57°C.
Herstellung einer wässrigen Phase
Herstellungsbeispiel 2
Achtzig (80) Teile der Teilchendispersion 1 wurden mit 990 Teilen Wasser, 40 Teilen einer 48,5%igen Lösung von Natriumdodecyldiphenyletherdisulfonat (EREMINOR MON-7 von Sanyo Chemical Industries, Ltd., Japan) und 70 Teile Ethylacetat gemischt. Auf diese Weise wurde eine Ölphase 1 hergestellt.
Herstellung eines Niedrigmolekulargewicht-Polyesters
Herstellungsbeispiel 3
220 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Ethylenoxid, 561 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 3 Mol Propylenoxid, 218 Teile Terephthalsäure, 48 Teile Adipinsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Kondensator, einem Rührer und einem Rohr ausgerüstet war, aus dem Stickstofffgas in den Behälter eingeleitet wurde. Dann wurde die Mischung bei einem normalen Druck bei 230°C 8 Stunden lang umgesetzt. Dann wurde die Umsetzung bei einem vermindertem Druck von 10 bis 15 mm Hg 5 Stunden lang weiter durchgeführt. Dazu wurden überdies 44 Teile Trimellitsäureanhydrid hinzugesetzt und die Mischung wurde 2 Stunden lang unter einem normalem Druck bei 180°C umgesetzt. Auf diese Weise wurde ein Niedrigmolekulargewicht-Polyester 1 hergestellt. Der Niedrigmolekulargewicht-Polyester 1 hatte ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 2.500, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 6.700, eine Glasübergangstemperatur von 43°C und eine Säurezahl von 25.
Herstellung von Prepolymer 1
Herstellungsbeispiel 4
682 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Ethylenoxid, 81 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Propylenoxid, 283 Teile Terephthalsäure, 22 Teile Trimellitsäureanhydrid und 2 Teile Dibutylzinnoxid wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Kondensator, einem Rührer und einem Rohr ausgerüstet war, aus dem Stickstofffgas in den Behälter eingeleitet wurde. Dann wurde die Mischung bei einem normalem Druck bei 230°C 8 Stunden lang umgesetzt. Dann wurde die Umsetzung bei einem vermindertem Druck von 10 bis 15 mm Hg 5 Stunden lang weiter durchgeführt. Auf diese Weise wurde ein Polyester-Zwischenprodukt 1 hergestellt. Das Polyester-Zwischenprodukt 1 hatte ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 2.100, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 9.500, eine Glasübergangstemperatur von 55°C, eine Säurezahl von 0,5 und eine Hydroxylzahl von 49.
411 Teile von dem Polyester-Zwischenprodukt 1, 89 Teile Isophorondiisocyanat und 500 Teile Ethylacetat wurden in einen Reaktionsbehälter verbracht, der mit einem Kondensator, einem Rührer und einem Rohr ausgerüstet war, aus dem Stickstofffgas in den Behälter eingeleitet wurde. Die Mischung wurde 5 Stunden lang bei 100°C umgesetzt. Auf diese Weise wurde ein Prepolymer 1 hergestellt. Das Prepolymer beinhaltete eine freie Isocyanatgruppe in einer Menge von 1,53% Gewichtsprozent.
Synthese von Ketimin
Herstellungsbeispiel 5
170 Teile Isophorondiamin und 75 Teile Methylethylketon wurden in einem mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteten Reaktionsbehälter gemischt. Die Mischung wurde 5 Stunden lang bei 50°C umgesetzt. Auf diese Weise wurde eine Ketiminverbindung 1 hergestellt. Die Ketiminverbindung 1 hatte eine Aminzahl von 418.
Herstellung einer Grundmischung
Herstellungsbeispiel 6
Vierzig (40) Teile Ruß (REGAL 400 R (von Cabot Corp.), 60 Teile von einem Polyesterharz (RS-801 von Sanyo Chemical Industries, Ltd.), welches als ein Bindemittelharz dient und welches eine Säurezahl von 10, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 20.000 und ein Glasübergangstemperatur von 64°C hat, und 30 Teile Wasser wurden in einem Henschelmischer gemischt. Auf diese Weise wurde eine Mischung hergestellt, in welcher Wasser in das aggregierte Pigment eindrang. Die Mischung wurde 30 Minuten lang bei 150°C unter Verwendung einer Zweiwalzenmühle geknetet. Dann wurde die geknetete Mischung pulverisiert, so dass sie einen Teilchendurchmesser von 1 mm hatte Auf diese Weise wurde eine Grundmischung 1 hergestellt.
Herstellung einer Ölphase
Herstellungsbeispiel 7
378 Teile Niedrigmolekulargewicht-Polyester 1, 110 Teile Carnaubawachs, 22 Teile von einem als ein Ladungssteuerungsmittel dienenden Metallkomplex von Salicylsäure (E-84 von Orient Chemical Industries Co., Ltd.) und 947 Teile Ethylacetat wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren 5 Stunden lang auf 80°C erwärmt und dann innerhalb einer Stunde auf 30°C abgekühlt. Dann wurden 500 Teile Grundmischung 1 und 500 Teile Ethylacetat hinzugesetzt, um 1 Stunde lang gemischt zu werden. Auf diese Weise wurde eine Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 1 hergestellt.
Dann wurden 1324 Teile der Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 1 in einen Behälter überführt, und dann unter Verwendung einer Perlchenmühle (ULTRAVISCOMILL, von AIMEX) unter den folgenden Bedingungen dispergiert:
Flüssigkeits-Zufuhrgeschwindigkeit: 1 kg/h,
Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe: 6 m/sec,
Durchmesser der Perlchen: 0,5 mm,
Füllfaktor: 80 Vol.-%, und
Wiederholungsanzahl der Dispergierbehandlungen: 3 mal.
Auf diese Weise wurden der Ruß und Wachs dispergiert. Dann wurden 1324 Teile einer 65%igen Lösung von Niedrigmolekulargewicht-Polyester 1 in Ethylacetat zugesetzt und die Mischung wurde unter den vorstehend erwähnten Bedingungen dispergiert, außer dass die Anzahl der Wiederholungen der Dispergierbehandlung auf 1 mal verändert wurde. Auf diese Weise wurde eine Pigment/Wachs-Dispersion 1 hergestellt. Der Feststoffgehalt der Pigment/Wachs-Dispersion 1 war 50%, was durch 30 Minuten langes Erwärmen der Dispersion auf 130°C gemessen wurde.
Emulgierung und Lösungsmittel-Entfernung
Beispiel 1
Die folgenden Komponenten wurden in einen Behälter verbracht, um 1 Minute lang mit einem TK HOMO MIXER (hergestellt von Tokushu Kiga Kogyo Co., Ltd.) bei 5.000 Upm gemischt zu werden.

Pigment/Wachs-Dispersion 1 648

Prepolymer 1 154

Ketiminverbindung 1 6,6
Dann wurden 1.200 Teile der wässrigen Phase 1 zugesetzt und die Mischung wurde 30 Minuten lang unter Verwendung des TK HOMOMIXER bei 13 000 Upm dispergiert. Auf diese Weise wurde eine Emulsions-Aufschlämmung 1 hergestellt.
Emulsions-Aufschlämmung 1 wurde in einen mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüsteten Behälter verbracht und wurde 8 Stunden lang bei 35°C erwärmt, um die Lösungsmittel daraus zu entfernen. Dann wurde die Aufschlämmung 4 Stunden lang bei 45°C gereift, um eine Dispersions-Aufschlämmung 1 herzustellen. Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser und der Zahlenmittel-Teilchendurchmesser der Dispersions-Aufschlämmung war 5, 95 μm beziehungsweise 5,45 μm bei Messung mit einem MULTICIZER II.
Waschen und Trocknen
Einhundert (100) Teile der Emulsions-Aufschlämmung 1 wurden durch Filtration unter vermindertem Druck filtriert. Dann wurden die folgenden Vorgängen durchgeführt.

(1) 100 Teile entionisiertes Wasser wurden dem so hergestellten Filterkuchen zugesetzt, und die Mischung wurde mit einem TK HOMOMIXER bei 12.000 Upm 10 Minuten lang gemischt, und dann filtriert;
(2) Dem in (1) hergestellte Filterkuchen wurden 100 Teile einer 10%igen wässrigen Lösung von Natriumhydroxid zugesetzt und die Mischung wurde in einem TK HOMOMIXER bei 12.000 Upm 30 Minuten lang gemischt, während Ultraschall-Schwingung darauf aufgebracht wurde, und dann unter einem vermindertem Druck filtriert, wobei dieses Waschen unter Verwendung eines Alkalis zweimal wiederholt wurde;
(3) Dem in (2) hergestellten Filterkuchen wurden 100 Teile einer 10%igen Salzsäure zugesetzt, und die Mischung wurde mit einem TK HOMOMIXER bei 12.000 Upm 10 Minuten lang gemischt und dann filtriert; und
(4): Dem in (3) hergestellten Filterkuchen wurden 300 Teile entionisiertes Wasser zugesetzt, und die Mischung wurde mit einem TK HOMOMIXER bei 12.000 Upm 10 Minuten lang gemischt und dann filtriert, wobei dieser Waschvorgang zweimal wiederholt wurde, um einen Filterkuchen 1 herzustellen.

Der Filterkuchen 1 wurde 48 Stunden lang bei 45°C in einem Umlufttrockner getrocknet. Der getrocknete Kuchen wurde unter Verwendung von einem Sieb mit Öffnungen von 75 μm gesiebt. Auf diese Weise wurde ein Toner 1 hergestellt. Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) und der Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) des Toners 1 war 6,03 μm beziehungsweise 5,52 μm bei Messung mit einem MULTICIZER II. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,09
Beispiel 2
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Alkali-Wäsche nur einmal durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 2 hergestellt. Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) und der Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) des Toners 2 war 6,07 μm beziehungsweise 5,50 μm. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,10.
Beispiel 3
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass das Ladungssteuerungsmittel (in einer Menge von 22 Teilen) nicht zugesetzt wurde, um einen Toner zu erzeugen. Dann wurden 0,5 Teile von einem als ein Ladungssteuerungsmittel dienenden Metallkomplex von Salicylsäure (E-84 von Orient Chemical Industries Co., Ltd.) 100 Teilen des Toners zugesetzt und unter Verwendung von einem Q-förmigen Mischer, hergestellt von Mitsui Mining Co., Ltd., an dem Toner festgemacht. Auf diese Weise wurde ein Toner 3 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 5,80 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,17 μm hergestellt Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,12.
Herstellung eines Niedrigmolekulargewicht-Polyesters
Herstellungsbeispiel 8
262 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Ethylenoxid, 202 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Propylenoxid, 236 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 3 Mol Propylenoxid, 266 Teile Terephthalsäure, 48 Teile Adipinsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Kondensator, einem Rührer und einem Rohr ausgerüstet war, aus dem Stickstofffgas in den Behälter eingeleitet wurde. Dann wurde die Mischung bei einem normalen Druck bei 230°C 8 Stunden lang umgesetzt. Dann wurde die Umsetzung bei einem vermindertem Druck von 10 bis 15 mm Hg 5 Stunden lang weiter durchgeführt. Dazu wurden überdies 34 Teile Trimellitsäureanhydrid hinzugesetzt und die Mischung wurde 2 Stunden lang unter einem normalem Druck bei 180°C umgesetzt. Auf diese Weise wurde ein Niedrigmolekulargewicht-Polyester 2 hergestellt. Der Niedrigmolekulargewicht-Polyester 2 hatte ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 2390, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 6010, eine Glasübergangstemperatur von 62°C und eine Säurezahl von 20,7.
Herstellung einer Ölphase
Herstellungsbeispiel 9
378 Teile Niedrigmolekulargewicht-Polyester 2, 110 Teile Carnaubawachs, 22 Teile von einem als ein Ladungssteuerungsmittel dienenden Metallkomplex von Salicylsäure (E-84 von Orient Chemical Industries Co., Ltd.) und 947 Teile Ethylacetat wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Thermometer und einem Rühren ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren 5 Stunden lang auf 80°C erwärmt und dann innerhalb einer Stunde auf 30°C abgekühlt. Dann wurden 500 Teile Grundmischung 1 und 500 Teile Ethylacetat hinzugesetzt, um 1 Stunde lang gemischt zu werden. Auf diese Weise wurde eine Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 2 hergestellt.
Dann wurden 1324 Teile der Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 2 in einen Behälter überführt, und dann unter Verwendung einer Perlchenmühle (ULTRAVISCOMILL, von AIMEX) unter den folgenden Bedingungen dispergiert:
Flüssigkeits-Zufuhrgeschwindigkeit: 1 kg/h,
Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe: 6 m/sec,
Durchmesser der Perlchen: 0,5 mm,
Füllfaktor: 80 Vol.-%, und
Wiederholungsanzahl der Dispergierbehandlungen: 3 mal.
Auf diese Weise wurden der Ruß und Wachs dispergiert. Dann wurden 1324 Teile einer 65%igen Lösung von Niedrigmolekulargewicht-Polyester 2 in Ethylacetat zugesetzt und die Mischung wurde unter den vorstehend erwähnten Bedingungen dispergiert, außer dass die Anzahl der Wiederholungen der Dispergierbehandlung auf 1 mal verändert wurde. Auf diese Weise wurde eine Pigment/Wachs-Dispersion 2 hergestellt. Der Feststoffgehalt der Pigment/Wachs-Dispersion 1 war 52%, was durch 30 Minuten langes Erwärmen der Dispersion auf 130°C gemessen wurde.
Beispiel 4
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Pigment/Wachs-Dispersion 1 durch die Pigment/Wachs-Dispersion 2 ersetzt wurde und die Alkali-Wäsche nur einmal, ohne Aufbringen von Ultraschallschwingung, durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 4 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,30 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,68 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,11.
Beispiel 5
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 4 wurde wiederholt, außer dass die Alkali-Wäsche nur einmal, ohne Aufbringen von Ultraschallschwingung, durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 5 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,42 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,44 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,18.
Synthese eines Niedrigmolekulargewicht-Polyesters
Herstellungsbeispiel 10
719 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Propylenoxid, 274 Teile Terephthalsäure, 48 Teile Adipinsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Kondensator, einem Rührer und einem Rohr ausgerüstet war, aus dem Stickstofffgas in den Behälter eingeleitet wurde. Dann wurde die Mischung bei einem normalen Druck bei 230°C 8 Stunden lang umgesetzt. Dann wurde die Umsetzung bei einem vermindertem Druck von 10 bis 15 mm Hg 5 Stunden lang weiter durchgeführt. Dazu wurden überdies 7 Teile Trimellitsäureanhydrid hinzugesetzt und die Mischung wurde 2 Stunden lang unter einem normalem Druck bei 180°C umgesetzt. Auf diese Weise wurde ein Niedrigmolekulargewicht-Polyester 3 hergestellt. Der Niedrigmolekulargewicht-Polyester 3 hatte ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 2.290, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 5.750, eine Glasübergangstemperatur von 65°C und eine Säurezahl von 4,9.
Herstellung der Ölphase
Herstellungsbeispiel 11
378 Teile Niedrigmolekulargewicht-Polyester 3, 110 Teile Carnaubawachs, 22 Teile von einem als ein Ladungssteuerungsmittel dienenden Metallkomplex von Salicylsäure (E-84 von Orient Chemical Industries Co., Ltd.) und 947 Teile Ethylacetat wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren 5 Stunden lang auf 80°C erwärmt und dann innerhalb einer Stunde auf 30°C abgekühlt. Dann wurden 500 Teile Grundmischung 1 und 500 Teile Ethylacetat hinzugesetzt, um 1 Stunde lang gemischt zu werden. Auf diese Weise wurde eine Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 3 hergestellt.
Dann wurden 1324 Teile der Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 3 in einen Behälter überführt, und dann unter Verwendung einer Perlchenmühle (ULTRAVISCOMILL, von AIMEX) unter den folgenden Bedingungen dispergiert:
Flüssigkeits-Zufuhrgeschwindigkeit: 1 kg/h,
Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe: 6 m/sec,
Durchmesser der Perlchen: 0,5 mm,
Füllfaktor: 80 Vol.-%, und
Wiederholungsanzahl der Dispergierbehandlungen: 3 mal.
Auf diese Weise wurden der Ruß und Wachs dispergiert. Dann wurden 1324 Teile einer 65%igen Lösung von Niedrigmolekulargewicht-Polyester 3 in Ethylacetat zugesetzt und die Mischung wurde unter den vorstehend erwähnten Bedingungen dispergiert, außer dass die Anzahl der Wiederholungen der Dispergierbehandlung auf 1 mal verändert wurde. Auf diese Weise wurde eine Pigment/Wachs-Dispersion 3 hergestellt. Der Feststoffgehalt der Pigment/Wachs-Dispersion 3 war 49%, was durch 30 Minuten langes Erwärmen der Dispersion auf 130°C gemessen wurde.
Beispiel 6
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Pigment/Wachs-Dispersion 1 durch die Pigment/Wachs-Dispersion 3 ersetzt wurde und die Alkali-Wäsche viermal, ohne Aufbringen von Ultraschallschwingung, durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 6 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 7,05 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,64 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,25.
Beispiel 7
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Pigment/Wachs-Dispersion 1 durch die Pigment/Wachs-Dispersion 3 ersetzt wurde und die Alkali-Wäsche zweimal, ohne Aufbringen von Ultraschallschwingung, durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 7 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 7,05 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,64 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,25.
Herstellung eines Niedrigmolekulargewicht-Polyesters
Herstellungsbeispiel 12
121 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Ethylenoxid, 64 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 2 Mol Propylenoxid, 527 Teile eines Adduktes von Bisphenol A mit 3 Mol Propylenoxid, 264 Teile Terephthalsäure, 48 Teile Adipinsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Kondensator, einem Rührer und einem Rohr ausgerüstet war, aus dem Stickstoffgas in den Behälter eingeleitet wurde. Dann wurde die Mischung bei einem normalen Druck bei 230°C 8 Stunden lang umgesetzt. Dann wurde die Umsetzung bei einem vermindertem Druck von 10 bis 15 mm Hg 5 Stunden lang weiter durchgeführt. Dazu wurden überdies 42 Teile Trimellitsäureanhydrid hinzugesetzt und die Mischung wurde 2 Stunden lang unter einem normalem Druck bei 180°C umgesetzt. Auf diese Weise wurde ein Niedrigmolekulargewicht-Polyester 4 hergestellt. Der Niedrigmolekulargewicht-Polyester 4 hatte ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von 2.500, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 6.190, eine Glasübergangstemperatur von 48°C und eine Säurezahl von 25,2.
Herstellung der Ölphase
Herstellungsbeispiel 13
378 Teile Niedrigmolekulargewicht-Polyester 4, 110 Teile Carnaubawachs, 22 Teile von einem als ein Ladungssteuerungsmittel dienenden Metallkomplex von Salicylsäure (E-84 von Orient Chemical Industries Co., Ltd.) und 947 Teile Ethylacetat wurden in einem Reaktionsbehälter gemischt, der mit einem Thermometer und einem Rührer ausgerüstet war. Die Mischung wurde unter Rühren 5 Stunden lang auf 80°C erwärmt und dann innerhalb einer Stunde auf 30°C abgekühlt. Dann wurden 500 Teile Grundmischung 1 und 500 Teile Ethylacetat hinzugesetzt, um 1 Stunde lang gemischt zu werden. Auf diese Weise wurde eine Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 4 hergestellt.
Dann wurden 1324 Teile der Lösung von Toner-Inhaltsstoffen 4 in einen Behälter überführt, und dann unter Verwendung einer Perlchenmühle (ULTRAVISCOMILL, von AIMEX) unter den folgenden Bedingungen dispergiert:
Flüssigkeits-Zufuhrgeschwindigkeit: 1 kg/h,
Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe: 6 m/sec,
Durchmesser der Perlchen: 0,5 mm,
Füllfaktor: 80 Vol.-%, und
Wiederholungsanzahl der Dispergierbehandlungen: 3 mal.
Auf diese Weise wurden der Ruß und Wachs dispergiert. Dann wurden 1324 Teile einer 65%igen Lösung von Niedrigmolekulargewicht-Polyester 4 in Ethylacetat zugesetzt und die Mischung wurde unter den vorstehend erwähnten Bedingungen dispergiert, außer dass die Anzahl der Wiederholungen der Dispergierbehandlung auf 1 mal verändert wurde. Auf diese Weise wurde eine Pigment/Wachs-Dispersion 4 hergestellt. Der Feststoffgehalt der Pigment/Wachs-Dispersion 4 war 49%, was durch 30 Minuten langes Erwärmen der Dispersion auf 130°C gemessen wurde.
Beispiel 8
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Pigment/Wachs-Dispersion 1 durch die Pigment/Wachs-Dispersion 4 ersetzt wurde Auf diese Weise wurde ein Toner 8 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 4,80 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 4,00 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,20.
Beispiel 9
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Pigment/Wachs-Dispersion 1 durch die Pigment/Wachs-Dispersion 4 ersetzt wurde und die Alkali-Wäsche einmal, mit Aufbringen von Ultraschallschwingung, durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 7 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 5,11 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 4,22 μm hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,21.
Vergleichsbeispiel 1
709 Teile entionisiertes Wasser und 451 Teile einer 0,1 M wässrigen Lösung von Na₃PO₄ wurden in einem Behälter gemischt. Nach Erwärmen der Mischung auf 60°C wurde die Mischung bei 12.000 Upm mit einem TK HOMO MIXER gerührt. Dann wurden der Mischung allmählich 68 Teile 1,0 M CaCl₂-Lösung zugesetzt und ergaben dadurch ein wässriges, Ca₃(PO₄)₂ enthaltendes Medium. Dann wurden 170 Teile Styrol, 30 Teile 2-Ethylhexylacrylat, 10 Teile von einem Ruß (REGAL400R von Cabot Corp.), 60 Teile Paraffinwachs mit einem Erweichungspunkt von 70°C, 5 Teile Di-tert.-Butylsalicylsäure-Metallverbindung und 10 Teile von einem Styrol-Methacrylsäure-Copolymer mit einem Zahlenmittel-Molekulargewicht von 50.000 und einer Säurezahl von 20 mgKOH/g) in einem Behälter gemischt und die Mischung wurde auf 60°C erwärmt. Dann wurde die Mischung mit einem TK HOMOMIXER bei 12.000 Upm gerührt, um gleichmäßig aufgelöst und dispergiert zu werden. Dann wurden 10 Teile von einem Polymerisationsinitiator, 2,2'-Azobis-2,4-dimethylvaleronitril darin aufgelöst. Auf diese Weise wurde eine polymerisierbare Flüssigkeit hergestellt.
Diese polymerisierbare Flüssigkeit wurde dem vorstehend hergestellten wässrigen Medium zugesetzt, und die Mischung wurde 20 Minuten lang bei 10.000 Upm mit einem TK HOMOMIXER unter Stickstoff-Atmosphäre bei 60°C gerührt. Die derart hergestellte Dispersion von polymerisierbaren Monomerteilchen wurde 3 Stunden lang bei 60°C umgesetzt, während sie mit einem Paddel-Rührer gerührt wurde. Dann wurde die Flüssigkeit auf 80°C erwärmt und weitere 10 Stunden lang umgesetzt.
Nach dem Abschluss der Reaktion wurde die Lösung abgekühlt, und es wurde Salzsäure hinzugefügt, um Calciumphosphat aufzulösen. Dann wurde die Lösung filtriert, und der Filterkuchen wurde gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise wurde ein Toner 10 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,30 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser von 5,65 μm hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,12.
Vergleichsbeispiel 2
Herstellung einer wässrigen Dispersion von Wachsteilchen
Herstellungsbeispiel 14
In einem 1000 ml Vierhalskolben, der mit einem Rührer, einem Thermofühler, einem Kondensator und einem Rohr ausgerüstet war, durch welches Stickstoffgas in den Kolben eingeleitet wurde, wurden 500 ml entgastes destilliertes Wasser, 28,5 g Dispergiermittel NEWCALL 565C (hergestellt von Nippon Emulsifier Co., Ltd.), und 185,5 g Candelillawachs Nr. 1 (hergestellt von Noda Wax Co., Ltd.) gemischt. Die Mischung wurde unter einem Strom von Stickstoffgas erwärmt. Als die Temperatur des Inneren des Kolbens 85°C erreicht hatte, wurde eine 5N wässrige Lösung von Natriumhydroxid zugesetzt, und die Temperatur wurde bei 75°C gehalten. Die Mischung wurde 1 Stunde lang gerührt, während die Temperatur gehalten wurde.
Dann wurde die Flüssigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise wurde eine Teilchendispersion 1 hergestellt.
Herstellung einer wässrigen Dispersion eines farbgebenden Mittels
100 g Ruß (MOGAL von Cabot Corp.) und 25 g Natriumdodecylsulfat wurden zu 540 g destilliertem Wasser gegeben. Nachdem gerührt wurde, wurde die Mischung unter Verwendung einer Druck-Dispergiermaschine (MINI-LAB von Larney Corp.) dispergiert. Auf diese Weise eine wässrige Dispersion eines farbgebenden Mittels hergestellt.
Herstellung einer wässrigen Dispersion von Bindemittel-Teilchen
Herstellungsbeispiel 15
In einem 1000 ml Vierhalskolben, der mit einem Rührer, einem Thermofühler, einem Kondensator und einem Rohr ausgerüstet war, durch welches Stickstoffgas in den Kolben eingeleitet wurde, wurden 480 ml destilliertes Wasser, 0,6 g Natriumdodecylsulfat, 106,4 g Styrol, 43,2 g n-Butylacrylat und 10,4 g Methacrylsäure gemischt und unter Rühren unter einem Strom von Stickstoffgas auf 70°C erwärmt. Es wurde eine wässrige Initiatorlösung zugesetzt, in welcher 2,1 g Kaliumpersulfat in 120 g destilliertem Wasser aufgelöst waren, und die Mischung wurde unter einem Strom von Stickstoffgas 3 Stunden lang bei 70°C gerührt. Nach Abschluss der Reaktion wurde die Flüssigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise wurde eine Teilchendispersion 1 von Bindemittel mit hohem Molekulargewicht hergestellt.
In einen 5000 ml Vierhalskolben, der mit einem Rührer, einem Thermofühler, einem Kondensator und einem Rohr ausgerüstet war, durch welches Stickstoffgas in den Kolben eingeleitet wurde, wurden 2400 ml destilliertes Wasser, 2,8 g Natriumdodecylsulfat, 620 g Styrol, 128 g n-Butylacrylat, 52 g Methacrylsäure und 27,4 g tert-Dodecylmercaptan gegeben und unter Rühren unter einem Strom von Stickstoffgas auf 70°C erwärmt. Es wurde eine wässrige Initiatorlösung zugesetzt, in welcher 11,2 g Kaliumpersulfat in 600 ml destilliertem Wasser aufgelöst waren, und die Mischung wurde unter einem Strom von Stickstoffgas 3 Stunden lang bei 70°C gerührt. Nach Abschluss der Reaktion wurde die Flüssigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise wurde eine Teilchendispersion 2 von Bindemittel mit niedrigem Molekulargewicht hergestellt.
Herstellung von Toner
Herstellungsbeispiel 16
In einen trennbaren 1000 ml Kolben, der mit einem Rührer, einem Thermofühler, einem Kondensator und einem Rohr ausgerüstet war, durch welches Stickstoffgas in den Kolben eingeleitet wurde, wurden 47,6 g der Teilchendispersion 1 von Bindemittel mit hohem Molekulargewicht und 190,5 der Teilchendispersion 2 von Bindemittel mit niedrigem Molekulargewicht, 7,7 der wässrigen Dispersion von Wachsteilchen 2, 26,7 g der wässrigen Dispersion von farbgebendem Mittel 1 und 252,5 ml destilliertes Wasser gegeben und gerührt, um gemischt zu werden. Dann wurde eine 5N wässrige Lösung von Natriumhydroxid zugesetzt, um den pH-Wert der Mischung auf 9,5 einzustellen. Dann wurden eine wässrige Lösung von Natriumchlorid, in welcher 50 g Natriumchlorid in 600 ml destilliertem Wasser aufgelöst waren, 77 ml Isopropanol und eine wässrige Lösung eines Tensides, in welcher 10 mg eines Fluor-haltigen nichtionischen Tensides FLUGRAD FC-170C von Sumitomo 3M Ltd in 10 ml destilliertem Wasser aufgelöst waren, in dieser Reihenfolge hinzu gegeben. Die Mischung wurde so erwärmt, dass die Temperatur im Inneren des Kolbens 85°C war, um 6 Stunden lang eine Reaktion durchzuführen. Dann wurde das Reaktionsprodukt auf Raumtemperatur abgekühlt, und der pH-Wert davon wurde unter Verwendung einer wässrigen 5N Lösung von Natriumhydroxid auf 13 eingestellt. Dann wurde das Reaktionsprodukt filtriert und der Filterkuchen wurde wieder in destilliertem Wasser suspendiert. Dann wurde die Suspension filtriert. Diese Waschbehandlung wurde wiederholt, und dann wurde der Kuchen getrocknet. Auf diese Weise wurde ein Toner 11 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,52 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,31 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,23.
Vergleichsbeispiel 3
Herstellung einer Pigmentdispersion
Herstellungsbeispiel 17
In einen Harzbehälter wurden 0,9 Teile Natrium-n-dodecylsulfat und 10 Teile entionisiertes Wasser gegeben und gerührt, um eine wässrige Lösung von Natrium-n-dodecylsulfat herzustellen. Dann wurden allmählich 1,2 Teile von einem Ruß (REGAL 400 R von Cabot Corp.) hinzugesetzt, während die wässrige Lösung gerührt wurde. Nach dem Zusatz von dem Ruß wurde die Mischung eines Stunde lang weiter gerührt. Dann wurde die Mischung unter Verwendung einer Sandmühle 20 Stunden lang einer fortlaufenden Dispergierbehandlung unterworfen. Auf diese Weise wurde eine Pigmentdispersion C-1 hergestellt.
Herstellung einer wässrigen Tensidlösung.
In einen Behälter aus rostfreiem Stahl wurden 0,055 Teile eines anionischen Tensides, nämlich Natriumdodecylbenzolsulfonat, und 4 Teile entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit S-1 hergestellt.
In einen Behälter aus rostfreiem Stahl wurden 0,055 Teile eines nichtionischen Tensides, nämlich NEWCALL 565 C von Nippon Emulsifier Co., Ltd., und 4 Teile entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit S-2 hergestellt.
In einen Glasbehälter wurde 1 Teil eines nichtionischen Tensides, nämlich NEWCALL 565 C von Nippon Emulsifier Co., Ltd., und 1 000 Teile entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit S-3 hergestellt.
Herstellung einer wässrigen Lösung eines Polymerisationsinitiators
Herstellungsbeispiel 18
In einen emaillierten Behälter wurden 200,7 Teile eines Polymerisationsinitiators, nämlich Kaliumpersulfat (hergestellt von Kanto Kagaku), und 12.000 Teile entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit P-1 hergestellt.
Überdies wurden in einen emaillierten Behälter 223,8 Teile eines Polymerisationsinitiators, nämlich Kaliumpersulfat (hergestellt von Kanto Kagaku), und 12.000 Teile entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit P-2 hergestellt.
Herstellung von Natriumchlorid
In einen Behälter aus rostfreiem Stahl wurden 5,36 Teile eines Aussalzmittels, nämlich Natriumchlorid (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), und 20 Teile entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Natriumchlorid-Lösung N hergestellt.
Herstellung einer Dispersion von komplexen Harzteilchen
Herstellungsbeispiel 19
In ein 100-Liter-Reaktionsgefäß, welches mit einem Rühren, einem Thermofühler, einem Kondensator und einem Rohr, durch welches Stickstoffgas in das Gefäß eingeleitet wurde ausgerüstet war und dessen Inneres mit Glas ausgekleidet ist, wurden 4 Liter der Flüssigkeit (S-1) und 4 Liter der Flüssigkeit (S-2) gegeben und gerührt, um bei Raumtemperatur gemischt zu werden. Dann wurden 44 Liter entionisiertes Wasser zugesetzt und die Mischung wurde erwärmt. Als die Mischung auf 70°C erwärmt war, wurden 12 Liter der Flüssigkeit P-1 hinzugesetzt und die Flüssigkeit wurde erwämt, so dass deren Temperatur auf 72 ± 1°C geregelt wurde. Dann wurde eine Monomermischung (I) von 12,1 kg Styrol, 2,88 kg n-Butylacrylat, 1,04 kg Methacrylsäure und 9,02 g t-Dodecylmercaptan zugesetzt, und die Mischung wurde 6 Stunden lang gerührt, während sie so erwärmt wurde, dass deren Temperatur auf 80 ± 1°C geregelt wurde. Nachdem die Flüssigkeit auf eine Temperatur von nicht höher als 40°C abgekühlt war, wurden 4 Liter der Flüssigkeit S-1 und 4 Liter der Flüssigkeit S-2 zugesetzt und die Mischung wurde erwärmt.
Als die Mischung auf 70°C erwärmt war, wurden 12 Liter der Flüssigkeit P-2 hinzugesetzt und dann wurde weiter eine Monomerenmischung (II) von 11 kg Styrol, 4 kg n-Butylacrylat, 1,04 kg Methacrylsäure und 548 g t-Dodecylmercaptan zugesetzt. Die Flüssigkeit wurde 6 Stunden lang gerührt, während sie so erwärmt wurde, dass deren Temperatur auf 75 ± 1°C geregelt wurde. Ferner wurde die Flüssigkeit 12 Stunden lang gerührt, während sie so erwärmt wurde, dass deren Temperatur auf 80 ± 1°C geregelt wurde.
Dann wurde das Reaktionsprodukt auf eine Temperatur von nicht höher als 40°C abgekühlt und das Rühren wurde beendet. Dann wurden Kesselstein-Ablagerungen (Fremdmaterialien) unter Verwendung eines Paul-Filters daraus entfernt. Auf diese Weise wurde eine Dispersion von komplexen Harzteilchen (A) (ein komplexer Latex (1-A), in welchem ein Kern aus Harz von hohem Molekulargewicht mit einer Schale aus Harz von niedrigem Molekulargewicht bedeckt ist) hergestellt. Das Harz von hohem Molekulargewicht (das Kern-Harz) hatte ein Peak-Molekulargewicht von 29.000, und das Harz von niedrigem Molekulargewicht (das Schalen-Harz) hatte ein Peak-Molekulargewicht von 12.000. Die komplexen Harzteilchen (A) hatten ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 34.000, einen Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser von 150 nm, eine Glasübergangstemperatur von 58°C und einen Erweichungspunkt von 121°C.
In ein 100-Liter-Reaktionsgefäß, welches mit einem Thermofühler, einem Kondensator, einem Rohr, durch welches Stickstoffgas in das Gefäß eingeleitet wurde, einem kammförmigen Ablenkblech und einem Rührer (Faudler-Flügel) ausgerüstet war und dessen Inneres mit Glas ausgekleidet ist, wurden 4 Liter der Flüssigkeit (S-1) und 4 Liter der Flüssigkeit (S-2) gegeben und gerührt, um bei Raumtemperatur gemischt zu werden. Dann wurden 44 Liter entionisiertes Wasser zugesetzt und die Mischung wurde erwärmt. Als die Mischung auf 70°C erwärmt war, wurden 12 Liter der Flüssigkeit P-1 hinzugesetzt und es wurde eine Monomermischung von 11 kg Styrol, 4 kg n-Butylacrylat, 1,04 kg Methacrylsäure und 9,02 g t-Dodecylmercaptan zugesetzt, und die Mischung wurde 6 Stunden lang gerührt, während sie so erwärmt wurde, dass deren Temperatur auf 72 ± 1°C geregelt wurde. Ferner wurde die Flüssigkeit 12 Stunden lang gerührt, während sie so erwärmt wurde, dass deren Temperatur auf 80 ± 1°C geregelt wurde.
Dann wurde das Reaktionsprodukt auf eine Temperatur von nicht höher als 40°C abgekühlt und das Rühren wurde beendet. Dann wurden Kesselstein-Ablagerungen (Fremdmaterialien) unter Verwendung eines Paul-Filters daraus entfernt. Auf diese Weise wurde eine Dispersion von komplexen Harzteilchen (B) (ein komplexer Latex (B-1) hergestellt. Die komplexen Harzteilchen (B) hatten ein Peak-Molekulargewicht von 310.000, ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 190.000, einen Gewichtsmittel-Teilchendurchmesser von 138 nm, eine Glasübergangstemperatur von 58°C und einen Erweichungspunkt von 126°C.
Herstellung von Toner
Herstellungsbeispiel 20
In ein 100-Liter-Reaktionsgefäß aus rostfreiem Stahl, welches mit einem Thermofühler, einem Kondensator, einem Rohr, durch welches Stickstoffgas in das Gefäß eingeleitet wurde, einem kammförmigen Ablenkblech und einem Rührer (Anker-Flügel) ausgerüstet war, wurden 20 kg von dem komplexen Latex (1-A), 0,4 kg der Pigmentdispersion (C-1) und 20 kg entionisiertes Wasser gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wurde auf 40°C erwärmt. Dann wurden 20 Liter der Natriumchlorid-Lösung (N), 6 kg Isopropylalkohol (hergestellt von Kanto Kagaku), 1 Teil eines nichtionischen Tensides, FC-170C (hergestellt von Sumitomo 3M Ltd.) und 1000 Teile entionisiertes Wasser in ein Glasgefäß gegeben und bei Raumtemperatur gerührt. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit (S-3) hergestellt. Ein Liter der Flüssigkeit (S-3) wurde hinzugefügt.
Nachdem sie 10 Minuten lang absitzen gelassen wurde, wurde die Flüssigkeit im Verlauf von 60 Minuten auf 85°C erwärmt. Dann wurde die Flüssigkeit eine Stunde lang unter Rühren bei 85 ± 2°C gehalten, um die komplexen Harzteilchen (A) und die Teilchen von farbgebendem Mittel auszusalzen/zu verschmelzen. Auf diese Weise wurden gefärbte Teilchen (das heißt, Kern-Teilchen) hergestellt.
Dann wurden 5,2 kg von dem Latex (1-B) und 3,41 kg einer Emulsion von einem Polypropylenwachs mit einem Zahlenmittel-Molekulargewicht von 3000, welche Emulsion einen Zahlenmittel-Primärteilchendurchmesser von 120 nm und einen Feststoffgehalt von 29,9 Gew.-% hatte, hinzugesetzt, während die Temperatur davon so geregelt wurde, dass sie 85 ± 2°C war. Ferner wurde die Mischung 4 Stunden lang unter Erwärmen bei 85 ± 2°C gerührt, um die komplexen Harzteilchen (B) und die Polypropylen-Teilchen auf der Oberfläche der gefärbten Teilchen (Kern-Teilchen) auszusalzen/anzuschmelzen. Nach Abkühlen der Flüssigkeit auf eine Temperatur nicht höher als 40°C und Beendigung des Rührens wurde die Flüssigkeit unter Verwendung eines Siebes mit Öffnungen von 45 μm filtriert, um Aggregate zu entfernen. Auf diese Weise wurde eine Tonerteilchen-Dispersion hergestellt. Dann wurde die Dispersion unter einem verringerten Druck filtriert, um einen nassen Kuchen (das heißt, Aggregate von Tonerteilchen) herzustellen. Der nasse Kuchen wurde mit entionisiertem Wasser gewaschen. Der gewaschene nasse Kuchen wurde dann 100 Stunden lang unter Verwendung eines Lüftertrockners bei 40°C getrocknet. Auf diese Weis wurden Aggregat-Tonerteilchen hergestellt. Dann wurden die Aggregat-Tonerteilchen unter Verwendung einer Henschel-Pulverisiervorrichtung einer Trennbehandlung unterworfen. Auf diese Weise wurde ein Toner 12 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,40 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,30 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,21.
Vergleichsbeispiel 4
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die wässrige Phase 1 durch die folgende wässrige Phase 2 ersetzt wurde.

Polyvinylalkohol 1

(PVA-235 hergestellt von Kuraray Co., Ltd.)

Wasser 100
Auf diese Weise wurde ein Toner 13 hergestellt.
Vergleichsbeispiel 5
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Wäsche mit Alkali und die Wäsche mit Salzsäure nicht durchgeführt wurden. Auf diese Weise wurde ein Toner 14 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,21 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,30 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,17.
Vergleichsbeispiel 6
Synthese einer Emulsion von organischen Teilchen
Herstellungsbeispiel 21
In ein mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstetes Reaktionsgefäß wurden 683 Teile Wasser, 11 Teile des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters eines Adduktes von Methacrylsäure mit Ethylenoxid (EREMINOR RS-30 von Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 138 Teile Styrol, 138 Teile Methacrylsäure und 1 Teil Ammoniumpersulfat verbracht und 15 Minuten lang bei 400 Upm gerührt. Als ein Ergebnis wurde eine weiße Emulsion erhalten. Die Emulsion wurde auf 75°C erwärmt, um 5 Stunden lang eine Reaktion durchzuführen. Überdies wurden 30 Teile einer wässrigen 1%igen Lösung von Ammoniumpersulfat zugesetzt, und es wurde 5 Stunden lang bei 75°C gealtert. Auf diese Weise wurde eine wässrige Dispersion (Teilchendispersion 2) eines Vinylharzes (von einem Copolymer aus Styrol, Methacrylsäure und einem Natriumsalz von einem Schwefelsäureester eines Adduktes von Methacrylsäure mit Ethylenoxid) hergestellt. Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser der Teilchendispersion 2 war 0,14 μm, gemessen mit einem Instrument LA-920.
Durch Trocknen von einem Teil der Teilchendispersion 2 wurden Harzteilchen hergestellt. Die Glasübergangstemperatur der Harzteilchen war 152°C.
Herstellung einer wässrigen Phase
Herstellungsbeispiel 22
80 Teile der Teilchendispersion 2, 990 Teile Wasser, 40 Teile einer 48,5%igen Lösung von Natriumdodecyldiphenyletherdisulfonat (EREMINOR MON-7 hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd., Japan) und 90 Teile Ethylacetat wurden in einem Behälter gemischt. Als ein Ergebnis wurde eine milchweiße Flüssigkeit (eine wässrige Phase 3) hergestellt.
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die wässrige Phase 1 durch die wässrige Phase 3 ersetzt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 15 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,05 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,45 hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,11 und das Rückstandsverhältnis der Harzteilchen war 2,2%.
Beispiel 10
Mischvorgang

Die folgenden Komponenten wurden unter Verwendung eines Bumbury-Mischers (hergestellt von Kobe Steel. Ltd.) geknetet, um eine Mischung herzustellen.

Styrol/n-Butylacrylatharz	90
(Copolymerisationsverhältnis 55:45, Mn 3.100, Mw 8.200 und hergestellt durch ein Lösungs-Polymerisationsverfahren)
Ruß	5
(hergestellt von Cabot Corp.) Polypropylen	5
(Molekulargewicht 8.000 und hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.)

Dann wurden 100 Teile der Mischung 400 Teilen Ethylacetat zugesetzt und die Mischung wurde 2 Stunden lang bei 20°C gerührt. Auf diese Weise wurden 500 Teile einer das Styrol/n-Butylacrylatharz beinhaltenden Lösung von Toner-Inhaltsstoffen hergestellt.
Suspendiervorgang

Die folgenden Komponenten wurden mit einer Ultraschall-Dispergiervorrichtung gemischt, um eine wässrige Flüssigkeit herzustellen.

getrocknete Teilchendispersion 1	15
Carboxymethylcellulose	0,03
(Veretherungsgrad 0,75, mittlerer Polymerisationsgrad 850 und hergestellt von Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
Entionisiertes Wasser	99,97

Dann wurden 100 Teile der Lösung von Toner-Inhaltsstoffen allmählich 220 Teilen der derart hergestellten wässrigen Flüssigkeit zugesetzt, welche mit einer Homogenisiervorrichtung (hergestellt von IKA) bei 10.000 Upm gerührt wurde. Die Mischung wurde weitere 2 Minuten lang gerührt. Auf diese Weise wurden 320 g einer Suspension hergestellt.
Vorgang der Lösungsmittel-Entfernung
Die derart hergestellte Suspension wurde unter Rühren auf 50°C erwärmt. Die Suspension wurde 3 Stunden lang auf 50°C gehalten und dann auf Raumtemperatur abgekühlt.
Vorgang des Waschens und des Wasserentzugs
Vierzig (40) Teile 10N Salzsäure wurden 200 Teile der dem Vorgang der Lösungsmittel-Entfernung unterworfenen Suspension zugesetzt. Dann wurde die Mischung abgenutscht und dann wurde eine Waschbehandlung, in welcher der Kuchen mit entionisiertem Wasser gewaschen wurde, viermal wiederholt.
Trocknungs- und Siebvorgang
Der so hergestellte Teilchenkuchen wurde in einem Vakuumtrockner getrocknet, gefolgt von einer Siebungsbehandlung unter Verwendung von einem Sieb mit Öffnungen von 45 μm. Auf diese Weise wurde ein Toner 16 hergestellt.
Beispiel 11
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die Waschbehandlung mit Alkali nicht durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 17 mit einem Volumenmittel-Teilchendurchmesser (Dv) von 6,21 μm und einem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) von 5,30 μm hergestellt. Das Verhältnis (Dv/Dn) war 1,17.
Beispiel 12
Herstellung einer Emulsion von organischen Teilchen
Herstellungsbeispiel 23
In ein mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstetes Reaktionsgefäß wurden 683 Teile Wasser, 11 Teile des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters eines Adduktes von Methacrylsäure mit Ethylenoxid (EREMINOR RS-30 von Sanyo Chemical Industries, Ltd.), 103 Teile Styrol, 103 Teile Methacrylsäure und 1 Teil Ammoniumpersulfat verbracht und 15 Minuten lang bei 400 Upm gerührt. Als ein Ergebnis wurde eine weiße Emulsion hergestellt. Die Emulsion wurde auf 75°C erwärmt, um 5 Stunden lang eine Reaktion durchzuführen. Überdies wurden 30 Teile einer wässrigen 1%igen Lösung von Ammoniumpersulfat zugesetzt, und es wurde 5 Stunden lang bei 75°C gealtert. Auf diese Weise wurde eine wässrige Dispersion (Teilchendispersion 3) eines Vinylharzes (einem Copolymer aus Styrol, Methacrylsäure und einem Natriumsalz von einem Schwefelsäureester eines Adduktes von Methacrylsäure mit Ethylenoxid) hergestellt. Der Volumenmittel-Teilchendurchmesser der Teilchendispersion 3 war 0,11 μm, gemessen mit einem Instrument LA-920.
Durch Trocknen von einem Teil der Teilchendispersion 3 wurden Harzteilchen hergestellt. Die Glasübergangstemperatur der Harzteilchen war 82°C.
Herstellung einer wässrigen Phase
Herstellungsbeispiel 24
80 Teile der Teilchendispersion 3, 990 Teile Wasser, 40 Teile einer 48,5%igen Lösung von Natriumdodecyldiphenyletherdisulfonat (EREMINOR MON-7 hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd., Japan) und 90 Teile Ethylacetat wurden in einem Behälter gemischt. Als ein Ergebnis wurde eine milchweiße Flüssigkeit (eine wässrige Phase 4) hergestellt.
Der Vorgang zur Herstellung des Toners 1 wurde wiederholt, außer dass die wässrige Phase 1 durch die wässrige Phase 4 ersetzt wurde. Auf diese Weise wurde ein Toner 18 hergestellt.
Die auf diese Weise hergestellten Toner wurden wie folgt bewertet.
Hundert Teile von jedem der Toner wurden unter Verwendung eines Henschelmischers mit 0,7 Teilen von einem hydrophoben Siliciumdioxid und 0,3 Teilen von einem hydrophoben Titanoxid gemischt.
Der auf diese Weise mit externen Additiven hergestellte Toner wurde in einem Gewichtsverhältnis von 5:95 mit einem Kupferferrit-Träger gemischt, welcher mit einem Siliconharz beschichtet worden war und welcher einen mittleren Teilchendurchmesser von 45 μm hat, um einen Entwickler herzustellen.
Die Bewertungspunkte sind wie folgt.
(1) Teilchendurchmesser (Dv, Dn)
Der Teilchendurchmesser (das heißt, der Volumenmittel-Teilchendurchmesser und der Zahlenmittel-Teilchendurchmesser) von einem Toner wurde mit einem Instrument zur Messung von Teilchendurchmessern, COULTER COUNTER TAII, hergestellt von Coulter Electronics, Inc., gemessen, welches mit einer Apertur von 100 mm Durchmesser ausgerüstet war.
(2) Ladungsmenge (Q/M)
Sechs (6) Gramm eines Entwicklers wurden in einen geschlossenen Metallzylinder verbracht und einer Wegblasbehandlung unterworfen, um die Ladungsmenge des Toners zu bestimmen. In diesem Fall wurde die Tonerkonzentration des Entwicklers so eingestellt, dass sie im Bereich von 4,5 bis 5,5 Gew.-% lag.
(3) Fixierbarkeit
Jeder Entwickler wurde in ein Kopiergerät, IMAGIO NEO 450 verbracht, welches 45 Kopien der Größe A4 pro Minute herstellen kann, und es wurden schwarze Volltonbilder fortlaufend auf einem Normalpapier (TYPE 6200-Papier von Ricoh Co., Ltd.) und einem dicken Papier (COPY/PRINT PAPER 135 von NBS Ricoh) hergestellt, während die Entwicklungsbedingungen so gesteuert wurden, dass das Gewicht des Vollton-Tonerbildes 1,0 ± 0,1 mg/cm² beträgt.
Überdies wurde die Temperatur des Fixierbandes verändert, um die Verschmiertemperatur (bei Verwendung von Normalpapier) und die Untergrenze der Fixiertemperatur (bei Verwendung des dicken Papiers) zu bestimmen. Die Untergrenze der Fixiertemperatur wurde als die niedrigste Fixiertemperatur der Warmwalze in einem Fixiertemperatur-Bereich bestimmt, in welchem ein fixiertes Bild eine restliche Bilddichte von nicht niedriger als 70% hat, wenn das Bild mit einem Tupfer gerieben wurde.
(4) Kugelförmigkeitsgrad (S.D.)
Der Kugelförmigkeitsgrad kann mit einem Teilchenbild-Analysator vom Durchflusstyp FPIA-2000, hergestellt von SYSMEX CORPORATION gemessen werden. Der mittlere Kugelförmigkeitsgrad von jedem Toner wurde bestimmt.
Die spezifische Vorgehensweise ist wie folgt:

1) ein als ein Dispergiermittel dienendes Tensid, vorzugsweise 0,1 ml bis 0,5 ml eines Alkylbenzolsulfonates, wird 100 ml bis 150 ml Wasser zugesetzt, aus welchem feste Verunreinigungen entfernt worden waren;
2) 0,1 bis 0,5 g einer zu messenden Probe werden der in (1) hergestellten Mischung zugesetzt;
3) die in 2) hergestellte Mischung wird 1 bis 3 Minuten lang einer Ultraschall-Dispergierbehandlung unterworfen, so dass die Konzentration der Teilchen 3.000 bis 10.000 Teilchen pro Mikroliter beträgt; und
4) die Gestalt und die mittlere Teilchendurchmesser-Verteilung werden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung bestimmt.

(5) Bedeckungsverhältnis (C.R.)
Teilchen von jedem Toner wurden mit einem Elektronenmikroskop mit 50.000-facher Vergrößerung betrachtet, und es wurden Photographien von verschiedenen Stellen aufgenommen. Unter den Photographien wurde ein typisches Tonerteilchen ausgewählt, welches keine Bruchstellen oder dergleichen hat, und die Oberfläche davon wurde mit einer Bildanalysevorrichtung, LUSEX III untersucht. Auf diese Weise wurde das Bedeckungsverhältnis der Oberfläche des Tonerteilchens mit Harzteilchen bestimmt.
(6) Rückstandsverhältnis (R.R.) der Harzteilchen
Das Styrolmonomer, welches eines der Wärme-Zersetzungsprodukte der in jedem Toner beinhalteten Harzteilchen ist, wurde durch Pyrolyse-Gaschromatographie bestimmt, indem die Fläche des Peaks des Styrolmonomers gemessen wurde. Vorher wurde eine Arbeitskurve hergestellt, und zwar unter Verwendung von Tonern, in welchen Teilchen aus Styrol-Acrylharz in einer Menge von 0,01. 0,10. 1,00, 3,00 oder 10 Gew.-% einem Toner zugesetzt worden waren.
Die Messbedingungen sind wie folgt.

Instrument QR 5000, hergestellt von Shimadzu Corp. JHP-3S, hergestellt von Japan Analytical Industry Co., Ltd.
Wärme-Zersetzungstemperatur: 590°C (12 Sekunden lang)
Säule: DB-1 (Länge 30 m und Innendurchmesser 0,25 mm), Film mit einer Dicke von 0,25 μm, Säulentemperatur: 40°C (2 Minuten beibehalten) bis 300°C. Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs: 10°C/min Temperatur des Verdampfungsraumes: 300°C.

(7) Glasübergangstemperatur (Tg)
In der vorliegenden Erfindung wurde die Glasübergangstemperatur mit einem TG-DSC-System TAS-100, hergestellt von RIGAKU CORPORATION gemessen. Der Ablauf für Messungen der Glasübergangstemperatur ist wie folgt:

1) eine Probe von etwa 10 mg wird in einen Aluminiumbehälter verbracht, und der Behälter wird auf eine Haltereinheit gesetzt;
2) die Haltereinheit wird in einen elektrischen Ofen gesetzt, und die Probe wird mit einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs von 10°C/min von Raumtemperatur auf 150°C erwärmt;
3) nachdem die Probe 10 Minuten lang bei 150°C stehen gelassen wurde, wird die Probe auf Raumtemperatur abgekühlt.
4) hiernach wird die Probe 10 Minuten lang bei Raumtemperatur stehen gelassen; und
5) die Probe wird unter einer Stickstoffatmosphäre mit einer Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs von 10°C/min wieder von Raumtemperatur auf 150°C erwärmt, um eine DSC-Messung durchzuführen.

Die Glasübergangstemperatur der Probe wurde unter Verwendung eines Analysesystems des TAS-100-Systems bestimmt. Das heißt, die Glasübergangstemperatur ist als der Kontaktpunkt zwischen der Tangentenlinie der endothermen Kurve bei den Temperaturen nahe der Glasübergangstemperatur und der Grundlinie der DSC-Kurve definiert.
(8) Bilddichte
Es wurde ein Durchlauftest mit 100.000 Blatt unter Verwendung von jedem Entwickler und dem Kopiergerät (IMAGIO NEO 450) durchgeführt.
Die Bilddichte der Volltonbilder wurde mit einem Densitometer, X-Rite, hergestellt von X-Rite Corp. gemessen. Die Bilddichten von 5 Bildern wurden gemittelt, um eine mittlere Bilddichte zu erhalten.
(9) Hintergrundverschmutzung
Wenn mit jedem Toner ein weißes Bild entwickelt wurde, wurde der Betrieb des Kopiergerätes angehalten. Die auf der Oberfläche des Photorezeptors vorhandenen Tonerteilchen wurden auf ein Klebeband übertragen. Die Reflexionsdichten der Klebebänder mit oder ohne Tonerteilchen wurden mit einem Spektrodensitometer 938, hergestllt von X-Rite, gemessen, um die Differenz der Reflexionsdichte zwischen dem Klebeband mit Tonerteilchen und dem Klebeband ohne Tonerteilchen zu bestimmen.
(10) Punktwiedergabe
Die Punktwiedergabe des Bildes wurde visuell mit der folgenden Benotung bewertet:

OO:: hervorragend
O:: gut
:: schlecht

(11) Reinigungsfähigkeit
Die auf dem Photorezeptor verbliebenen Tonerteilchen wurden auf ein von Sumitomo 3M Limited hergestelltes SCOTCH-Klebeband übertragen. Das Klebeband mit den Tonerteilchen wurde auf ein weißes Papier geklebt, um die Reflexionsdichte davon zu messen. Die Reinigungsfähigkeit wurde bewertet, indem wie folgt bewertet wurde:

O:: die Differenz der Reflexionsdichte ist nicht größer als 0,01
:: die Differenz der Reflexionsdichte ist größer als 0,01

(12) Toner-Filmbildung
Die Oberflächen der Entwicklungswalze und des Photorezeptors wurden visuell untersucht, um zu bestimmen, ob darauf ein Tonerfilm erzeugt worden war.
Die Toner-Filmbildung wurde durch Benotung wie folgt bewertet:

O:: es wird kein Film darauf gebildet.
Δ:: es werden Streifen-artige Filme beobachtet
:: es wird auf der ganzen Oberfläche davon ein Film gebildet.

Die Toner 10, 14 und 15 ergaben Bilder mit schlechten Fixiereigenschaften, und daher wurde der Durchlauftest mit 100.000 Blatt mit diesen Tonern nicht durchgeführt.
Die Toner 11 und 12 ergaben Bilder mit etwas schlechten Fixiereigenschaften, und nach einem Durchlauftest mit 10.000 Blatt hatte das Bild wegen Verschlechterung von deren Aufladbarkeit starke Hintergrundverschmutzung. Daher wurde zu diesem Zeitpunkt der Durchlauftest abgebrochen.
Weil der Teilchendurchmesser des Toners 13 nicht gesteuert werden konnte, hatten die sich ergebenden Bilder starke Hintergrundverschmutzung. Daher wurde der Durchlauftest nicht durchgeführt.

Die Ergebnisse werden in den Tabellen 1 bis 3 gezeigt. Tabelle 1

	Toner	Teilchendurchmesser			S.D.	C.R. (%)	R.R. (%)	Q/M (-μC/g)	D.R.
	Toner	Dv	Dn	Dv/Dn	S.D.	C.R. (%)	R.R. (%)	Q/M (-μC/g)	D.R.
Bsp. 1	1	6,03	5,52	1,09	0,951	44,0	0,1	23,5	OO
Bsp. 2	2	6,07	5,50	1,10	0,953	32,0	0,5	24,1	OO
Bsp. 3	3	5,80	5,17	1,12	0,957	47,0	0,2	25,4	OO
Bsp. 4	4	6,30	5,68	1,11	0,949	41,0	1,4	26,5	OO
Bsp. 5	5	6,42	5,44	1,18	0,945	37,0	2,5	27,8	OO
Bsp. 6	6	7,05	5,64	1,25	0,956	46,0	1,5	25,9	O
Bsp. 7	7	7,05	5,64	1,25	0,955	39,0	2,2	27,1	O
Bsp. 8	8	4,90	4,00	1,20	0,954	21,0	0,3	234,2	OO
Bsp. 9	9	5,11	4,22	1,21	0,956	25,0	0,8	25,1	O
Bsp. 10	16	9,07	8,54	1,06	0,982	33,3	21,9	21,9	OO
Bsp. 11	17	6,21	5,30	1,17	0,950	85,0	-	27,1	OO
Bsp. 12	18	6,03	5,46	1,10	0,953	40,0	-	29,0	OO
Vergl.-Bsp 1	10	6,30	5,65	1,12	0,983	-	-	27,4	OO
Vergl.-Bsp 2	11	6,52	5,31	1,23	0,960	-	-	26,8	O
Vergl.-Bsp 3	12	6,40	5,30	1,21	0,958	-	-	24,1	O
Vergl.-Bsp 4	13	15,34	10,39	1,48	0,902	-	0,0	12,5
Vergl.-Bsp 5	14	6,21	5,30	1,17	0,950	93,0	3,5	28,1	OO
Vergl.-Bsp 6	15	6,05	5,45	1,11	0,950	41,0	-	29,1	OO

S.D.: Kugelförmigkeitsgrad
C.R.: Bedeckungsverhältnis
R.R.: Rückstandsverhältnis
Q/M: Ladungsmenge
D.R.: Punktwiedergabe

	Bilddichte			Hintergrundverschmutzung			Reinigungsfähigkeit
	Erstes Bild	10.000. Bild	100.000. Bild	Erstes Bild	10.000. Bild	100.000. Bild	Erstes Bild	10.000. Bild	100.000. Bild
Bsp. 1	1.41	1.45	1.42	0,01	0,01	0,00	O	O	O
Bsp. 2	1.38	1.41	1.41	0,01	0,00	0,01	O	O	O
Bsp. 3	1.36	1.39	1.39	0,00	0,00	0,01	O	O	O
Bsp. 4	1.36	1.39	1.39	0,00	0,00	0,00	O	O	O
Bsp. 5	1.37	1.38	1.38	0,00	0,00	0,01	O	O	O
Bsp. 6	1.39	1.41	1.42	0,01	0,00	0,00	O	O	O
Bsp. 7	1.38	1.40	1.38	0,00	0,01	0,01	O	O	O
Bsp. 8	1.42	1.43	1.42	0,01	0,00	0,00	O	O	O
Bsp. 9	1.41	1.41	1.41	0,00	0,00	0,00	O	O	O
Bsp. 10	1.44	1.44	1.44	0,00	0,00	0,00	O	O	O
Bsp. 11	1.42	1.42	1.43	0,01	0,00	0,01	O	O	O
Bsp. 12	1.39	1.39	1.40	0,00	0,00	0,01	O	O	O
Vergl.-Bsp 1	1.28	-	-	0,02	-	-		-	-
Vergl.-Bsp 2	1.36	1,44	-	0,02	0,41	-	O	O	-
Vergl.-Bsp 3	1.38	1,45	-	0,01	0,36	-	O	O	-
Vergl.-Bsp 4	1.37	-	-	0,30	-	-		-	-
Vergl.-Bsp 5	1.41	-	-	0,01	-	-	O	-	-
Vergl.-Bsp 6	1.38	-	-	0,00	-	-	O	-	-

	Filmbildung	Q/M (-μC/g)			Fixierbarkeit (°C)		Gesamtbewertung
	Nach dem Durchlauftest mit 100.000 Blatt	Erstes Bild	10.000. Bild	100.000. Bild	Niedrige Fixiertemperatur	Verschmier-Temperatur	Gesamtbewertung
Bsp. 1	O	30,1	29,5	30,3	140	220	O
Bsp. 2	O	31,6	30,2	31,7	140	220	O
Bsp. 3	O	30,5	30,6	31,2	140	220	O
Bsp. 4	O	32,6	30,5	30,1	145	220	O
Bsp. 5	O	33,6	30,2	29,4	150	220	O
Bsp. 6	O	31,9	30,7	30,4	145	220	O
Bsp. 7	O	34,2	31,5	29,7	150	220	O
Bsp. 8	O	32,6	33,2	32,7	140	220	O
Bsp. 9	O	33,3	32,8	32,6	140	220	O
Bsp. 10	O	27,3	28,5	26,9	150	220	O
Bsp. 11	O	31,6	32,1	29,2	150	220	O
Bsp. 12	O	33,4	33,5	33,3	150	220	O
Vergl.-Bsp 1	-	32,5	-	-	190	230
Vergl.-Bsp 2	-	34,6	16,7	-	175	225
Vergl.-Bsp 3	-	31,9	14,6	-	170	220
Vergl.-Bsp 4	-	161	-	-	150	220
Vergl.-Bsp 5	-	32,6	-	-	210	220
Vergl.-Bsp 6	-	33,6	-	-	180	220

Wie aus den Tabellen 1 bis 3 zu verstehen ist, kann der Toner der vorliegenden Erfindung Bilder mit guter Wiedergabe von feinen Punkten, guter Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit und weniger Hintergrundverschmutzung herstellen, ohne Bilderzeugungselemente wie Fixiervorrichtungen zu verschmutzen. Der Toner der vorliegenden Erfindung kann über einen langen Zeitraum hinweg gute Reinigungsfähigkeit beibehalten.

Claims

Tonerteilchen, umfassend: ein Bindemittelharz; ein farbgebendes Mittel; und ein teilchenförmiges Harz, welches auf mindestens einem Teil einer Oberfläche der Tonerteilchen vorhanden ist, wobei das teilchenförmige Harz eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 90°C hat; wobei das Verhältnis (Dv/Dn) des a) Volumenmittel-Teilchendurchmessers (Dv) der Tonerteilchen zu b) dem Zahlenmittel-Teilchendurchmesser (Dn) davon 1,00 bis 1,40 beträgt; und wobei das Bedeckungsverhältnis von 1) der Fläche der Oberfläche der Tonerteilchen, welche mit dem teilchenförmigen Harz bedeckt ist, zu 2) der Gesamtfläche der Oberfläche 1 bis 90% ist.
Tonerteilchen gemäß Anspruch 1, wobei das Verhältnis (Dv/Dn) 1,00 bis 1,20 beträgt.
Tonerteilchen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Glasübergangstemperatur des teilchenförmigen Harzes 50 bis 70°C ist.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bedeckungsverhältnis von 1) zu 2) 5 bis 80% beträgt.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bindemittelharz ein Polyesterharz umfasst.
Tonerteilchen gemäß Anspruch 5, wobei das Bindemittelharz ein modifiziertes Polyesterharz und ein unmodifiziertes Polyesterharz in einem Gewichtsverhältnis von 5/95 bis 80/20 umfasst.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bindemittelharz eine Säurezahl von 1 bis 30 mg/KOH/g hat.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Bindemittelharz eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 70°C hat.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das teilchenförmige Harz ein Harz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Vinylharzen, Polyurethanharzen, Epoxyharzen und Polyesterharzen umfasst.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das teilchenförmige Harz einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 200 nm hat.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das teilchenförmige Harz ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht von nicht größer als 100.000 hat.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Tonerteilchen einen Volumenmittel-Teilchendurchmesser von 4 bis 8 μm haben.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Tonerteilchen einen Kugelförmigkeitsgrad von 0,94 bis 0,96 haben, wobei der Kugelförmigkeitsgrad von einem Teilchen anhand der folgenden Beziehung bestimmt wird: Kugelförmigkeitsgrad = Cs/Cp;wobei Cp die Länge des Umfangs eines projizierten Bildes von dem Teilchen darstellt, und Cs die Länge des Umfangs von einem Kreis mit der gleichen Fläche wie die des projizierten Bildes von dem Teilchen darstellt.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das teilchenförmige Harz auf der Oberfläche der Tonerteilchen in einer Menge von nicht größer als 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Tonerteilchen, vorhanden ist.
Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 14, wobei das modifizierte Polyesterharz ein Harnstoff-modifiziertes Polyesterharz ist.
Zweikomponenten-Entwickler, umfassend: einen Toner, umfassend die Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15; und einen Träger.
Entwicklungsverfahren, umfassend: Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf einem Bildträgerelement mit einem einen Toner beinhaltenden Entwickler, um darauf ein Tonerbild zu erzeugen; Übertragen des Tonerbildes auf ein Empfangsmaterial; Aufsammeln des auf der Oberfläche des Bildträgerelementes verbleibenden Toners; und Zurückgeben des aufgesammelten Toners zu dem Entwickler; wobei der Toner Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15 umfasst.
Tonerbehälter, enthaltend Tonerteilchen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15.