DE60027837T2

DE60027837T2 - Trockenentwickler

Info

Publication number: DE60027837T2
Application number: DE60027837T
Authority: DE
Inventors: Sanyo Chemical Industries Hideo Kyoto-shi NAKANISHI; Sanyo Chemical Industries Hajime Kyoto-shi FUKUSHIMA
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: WO2000060418A1; CN1166989C; EP1093026A1; EP1093026B1; DE60027837D1; US6416917B1; CN1302392A; EP1093026A4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Trockentoner, der zur Verwendung in der Elektrophotographie, elektrostatischen Aufzeichnung, elektrostatischem Druck oder ähnlichem geeignet ist.
Als Trockentoner für die Elektrophotographie, eine elektrostatische Aufzeichnung, einen elektrostatischen Druck oder ähnliches wurden konventionell solche verwendet, die durch Schmelzen und Kneten eines Tonerbindemittels wie zum Beispiel einem Styrolharz oder einem Polyester mit einem Färbemittel und dann Pulverisieren der resultierenden Masse hergestellt wurden.
Ein solcher Trockentoner wird entwickelt und auf ein Substrat wie Papier übertragen und dann durch Heißschmelzen unter Verwendung einer Wärmewalze fixiert. Beim Heißschmelzen tritt das Problem auf, daß der Toner exzessiv schmilzt und an der Wärmewalze haftet (hot offset), wenn die Wärmewalzentemperatur zu hoch ist. Wenn die Wärmewalzentemperatur zu niedrig ist, tritt das Problem auf, daß der Toner nicht ausreichend schmilzt und die Fixierung unzureichend ist. Im Hinblick auf ein Energieeinsparen und eine Größenreduktion der Apparate wie zum Beispiel einer Kopiermaschine, gibt es einen Bedarf an der Entwicklung eines Toners mit einer höheren Temperatur bei der ein hot-offset auftritt (anti-hot-offset-Eigenschaft) und einer niedrigen Fixiertemperatur (niedrige Temperaturfixiereigenschaft).
Zusätzlich besteht Bedarf an einem Toner der eine Wärmelagerungsstabilität aufweist, die ausreicht, um ein Blockieren der Tonerteilchen während der Lagerung oder bei der atmosphärischen Temperatur im Apparat zu verhindern.
Da der Toner eine Schmelzviskosität aufgrund der Notwendigkeit eines guten Glanzes und einer ausreichenden Farbmischeigenschaft für die Bildung des Bildes insbesondere bei Vollfarbenkopiermaschinen oder Vollfarbendruckern, aufweisen muß, die so niedrig wie möglich liegt, wurden im wesentlichen Polyester-Tonerbindemittel mit einer scharfen Schmelzcharakteristik verwendet. Ein solcher Toner neigt dazu, einen hot-offset auszulösen, so daß die Anwendung eines Siliconöls oder von ähnlichem auf die Wärmewalze bei einer Vollfarbkopier- oder -druckmaschine durchgeführt wurde.
Das Aufbringen eines Siliconöls auf die Wärmewalze benötigt jedoch einen Öltank und einen Ölbeschichtungsapparat, was die gesamte Ausrüstung komplex und groß im Umfang macht. Zusätzlich baut dies die Wärmewalze ab, die daher nach bestimmten Intervallen gewartet werden muß. Weiterhin führt dies unvermeidlich zu einer Adhäsion von Öl an Kopierpapier, OHP(overhead Projektor)-Folien oder ähnlichem und insbesondere bei OHP verschlechtert sich der Farbton der OHP-Folie durch das angehaftete Öl.
In den letzten Jahren bestand ein deutlicher Bedarf an einer Reduktion der Teilchengröße eines Toners für eine bessere Bildqualität und einer Verbesserung der Auflösung. Der konventionelle Toner, der durch Kneten und Pulverisieren erhalten wird, hat keine einheitliche Form, so daß eine Reduktion der Teilchengröße die Pulverflußfähigkeit verschlechtert, was zu Problemen führt, wie zum Beispiel Schwierigkeiten beim Zuführen des resultierenden Toners zu einem Entwickler und Verschlechterung der Übertragbarkeit.
Als Toner mit Wärmelagerungsstabilität, Niedrigtemperaturfixiereigenschaften und anti-hot-offset-Eigenschaften, wodurch einige der oben beschriebenen Probleme überwunden werden, wird vorgeschlagen (1) daß, (JP-A-57-109825 (die Bezeichnung "JP-A" wie hier verwendet bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung) als Tonerbindemittel ein Polyester verwendet wird, der unter Verwendung eines polyfunktionellen Monomers teilweise vernetzt wurde und (2) daß [JP-B-7-101318 (die Bezeichnung "JP-B" wie hier verwendet bedeutet eine geprüfte veröffentlichte japanische Patentveröffentlichung")], als Tonerbindemittel ein Urethan-modifiziertes Polyester verwendet wird.
Als Toner für einen Vollfarbdruck oder Kopieren, reduziert im Hinblick auf eine Ölaufbringungsmenge auf eine Wärmewalze wird in (3) vorgeschlagen (JP-A-7-56390), daß dieser durch Granulieren von Polyesterfeinteilchen und Wachsfeinteilchen erhalten wird.
Als Toner mit reduzierter Teilchengröße, der jedoch im Hinblick auf Pulverfließfähigkeit und Übertragbarkeit verbessert ist werden ferner vorgeschlagen (4), ein Toner (JP-A-9-43909), erhalten durch Dispersion einer Vinyl-Monomerzusammensetzung, enthaltend ein Färbemittel, ein polares Harz und ein Freisetzungsmittel in Wasser und dann Durchführen einer Suspensionspolymerisation an der resultierenden Dispersion und (5) ein Toner (JP-9-34167), umfassend kugelförmige Teilchen, der erhalten wird indem der Toner, hergestellt aus einem Polyesterharz, mit einem Lösungsmittel in einem wäßrigen Medium behandelt wird.
Aufgrund der unzureichenden Pulverfließfähigkeit und Übertragbarkeit kann jedoch der in irgendeinem der obigen Dokumente (1) bis (3) offenbarte Toner keine hohe Bildqualität erreichen, wenn er im Hinblick auf seine Teilchengröße reduziert wird.
Der in (1) oder (2) offenbarte Toner erreicht nicht simultan eine Wärmelagerstabilität und niedrige Temperaturfixierungseigenschaft und ist außerdem nicht für eine Verwendung bei einem Vollfarbdruck oder Kopieren geeignet, da er keinen Glanz zeigt.
Der in (3) offenbarte Toner ist im Hinblick auf die hot-offset-Eigenschaft bei ölfreier Fixierung wie auch im Hinblick auf die Niedrigtemperaturfixierungseigenschaft nicht zufriedenstellend.
Der in (4) offenbarte Toner ist im Hinblick auf die Pulverfließfähigkeit und Übertragbarkeit verbessert, benötigt jedoch aufgrund der unzureichenden Niedrigtemperaturfixiereigenschaft viel Energie fürs Fixieren. Insbesondere ist dieses Problem bei einem Toner für ein Vollfarbbild ausgeprägt.
Der in (5) offenbarte Toner ist im Hinblick auf Pulverfließfähigkeit und Übertragbarkeit verbessert. Er ist gegenüber demjenigen von (4) im Hinblick auf die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft überlegen, jedoch kann aufgrund der unzureichenden anti-hot-offset-Eigenschaft ein Ölaufbringen auf eine Wärmewalze nicht vermieden werden, wenn er für die Bildung eines Vollfarbbildes verwendet wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Trockentoner bereitzustellen, der eine ausgezeichnete Pulverfließfähigkeit und Übertragbarkeit aufweist, wenn er im Hinblick auf seine Teilchengröße reduziert ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Trockentoners, der im Hinblick auf Wärmelagerstabilität, Niedrigtemperaturfixiereigenschaft oder anti-hot-offset-Eigenschaft ausgezeichnet ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Trockentoner mit einem ausgezeichneten Glanz bereitzustellen, wenn ein Bild durch eine Vollfarbkopiermaschine oder ähnliches gebildet wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Trockentoner bereitzustellen, der kein Aufbringen von Öl auf eine Wärmewalze benötigt.
Offenbarung der Erfindung
Intensive Untersuchungen im Hinblick auf ein Erreichen der oben beschriebenen Aufgaben haben zu der gegenwärtigen Erfindung wie definiert in den Ansprüchen 1 bis 9 geführt.
Die gegenwärtige Erfindung wird hiernach im Detail beschrieben.
Die Bezeichnung "praktische Sphärizität nach Wadell", wie hier verwendet, bedeutet einen Quotienten, der sich aus (dem Durchmesser eines Kreises äquivalent zum projizierten Bereich eines Teilchens) : (den Durchmesser des minimalen Umfangs mit dem projizierten Bild des Teilchens) ergibt, kann durch eine elektronenmikroskopische Beobachtung von Tonerteilchen gemessen werden.
Die praktische Sphärizität nach Wadell beträgt in der Regel 0,90 bis 1,00, vorzugsweise 0,95 bis 1,00, noch bevorzugter 0,98 bis 1,00. In der vorliegenden Erfindung fällt die praktische Sphärizität aller Tonerteilchen nicht notwendigerweise in den oben beschriebenen Bereich, jedoch kann der Durchschnitt in den oben erwähnten Bereich fallen. Der Durchschnitt wird aus der praktischen Sphärizität von ungefähr 20 Teilchen erhalten, die zufällig aus den erzeugten Tonerteilchen gewählt werden.
Als Teilchengröße des Toners beträgt der mittlere Durchmesser (d₅₀) in der Regel 2 bis 20 μm, vorzugsweise 3 bis 10 μm.
Das hochmolekulare Harz (A) und das niedermolekulare Harz (B), die jeweils das Tonerbindemittel bilden, sind Polyester, jedoch ist (A) nicht ein Polyester, der durch ein Urethan und/oder eine Harnstoffbindung modifiziert wurde.
Als Polyesterharz können Polykondensate zwischen einem Polyol (1) und einer Polycarbonsäure (2) als Beispiele genannt werden.
Beispiele für das Polyol (1) beinhalten Diole (1-1) und Polyole (1-2) mit mindestens drei funktionellen Gruppen. Unter diesen wird eine einfache Verwendung von (1-1) oder einer Mischung von (1-1) mit einer geringen Menge (1-2) bevorzugt. Die Mischung enthält (1-1) und (1-2) in der Regel in einem molaren Verhältnis von 100/0 bis 100/20, vorzugsweise 100/0 bis 100/10.
Beispiele für das Diol (1-1) beinhalten:
C_2-18-Alkylenglykole (wie zum Beispiel Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, 1,6-Hexandiol und Dodecandiol), C_4-1000-Alkylenetherglykole (wie zum Beispiel Diethylenglykol, Triethylenglykol, Dipropylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol und Polytetramethylenetherglykol), alicyclische C_5-18-Diole (wie zum Beispiel 1,4-Cyclohexandimethanol und hydriertes Bisphenol A);
C_12-23-Bisphenole (wie zum Beispiel Bisphenol A, Bisphenol F und Bisphenol S); und
C_2-18-Alkylenoxid (wie zum Beispiel Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid und α-Olefinoxid), Addukte (Zahl der zugefügten Mole: 2 bis 20) von jedem der oben beispielhaft genannten alicyclischen Diole und Bisphenole.
Unter diesen werden die C_2-12-Alkylenglykole und C_2-18-Alkylenoxid-Addukte von jedem der Bisphenole bevorzugt, mit kombinierter Verwendung eines Alkylenoxid-Addukts (insbesondere ein 2 bis 3 mol Ethylenoxid- oder Propylenoxid-Addukt) eines Bisphenols (insbesondere Bisphenol A) mit einem C_2-12-Alkylenglykol (insbesondere Ethylenglykol, 1,2-Propylenglycol, 1,4-Butandiol oder Neopentylglykol), die besonders bevorzugt werden.
Wenn eine Kombination verwendet wird, wird ein Alkylenoxid-Addukt eines Bisphenols in der Regel in einer Menge von 30 mol% oder mehr zugefügt, wobei 50 mol% oder mehr besonders bevorzugt werden und 70 mol% oder mehr insbesondere bevorzugt werden.
Beispiele für das Polyol (1-2) mit mindestens 3 funktionellen Gruppen beinhalten:
aliphatische mehrwertige Alkohole mit 3 bis 8 oder mehr funktionalen Gruppen (wie zum Beispiel Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit und Sorbit);
Phenole mit 3 bis 8 oder mehr funktionalen Gruppen (wie zum Beispiel Trisphenol PA, Phenolnovolak und Cresolnovolak); und
C_2-18-Alkylenoxid-Addukte (Zahl der zugefügten Mole: 2 bis 20) von jedem der oben beispielhaft genannten Polyphenole mit mindestens 3 funktionalen Gruppen.
Beispiele für die Polycarbonsäure (2) beinhalten Dicarbonsäuren (2-1) und Polycarbonsäuren (2-2) mit mindestens 3 funktionalen Gruppen. Eine Einzelverwendung von (2-1) oder einer Mischung von (2-1) mit einer geringen Menge (2-2) wird bevorzugt. Wenn sie als Mischung verwendet werden, werden (2-1) und (2-2) in der Regel in einem molaren Verhältnis von 100/0 bis 100/20, vorzugsweise 100/0 bis 100/10 vermischt.
Beispiele für die Dicarbonsäure (2-1) beinhalten:
C_2-20-Alkylendicarbonsäuren (wie zum Beispiel Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäure, Dodecenylbernsteinsäure und Dodecylbernsteinsäure); Alkenylendicarbonsäuren (wie zum Beispiel Maleinsäure und Fumarsäure); und aromatische Dicarbonsäuren (Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und Naphthalindicarbonsäure).
Unter diesen werden C_4-20-Alkylendicarbonsäuren (insbesondere Adipinsäure und Dodecenylbernsteinsäure), C_4-20-Alkenylendicarbonsäuren (insbesondere Maleinsäure und Fumarsäure) und C_8-20-aromatische Dicarbonsäuren (insbesondere Isophthalsäure und Terephthalsäure) bevorzugt.
Beispiele für die Polycarbonsäure (2-2) mit mindestens drei funktionalen Gruppen beinhalten aromatische C_9-20-Polycarbonsäuren (wie zum Beispiel Trimellithsäure und Pyromellithsäure).
Das Säureanhydrid oder Niederalkylester (wie zum Beispiel Methylester, Ethylester oder Isopropylester) der oben beispielhaft genannten Dicarbonsäure oder Polycarbonsäure können wie die Polycarbonsäure (2) mit dem Polyol (1) umgesetzt werden.
Ein Verhältnis von Polyol (1) zu Polycarbonsäure (2) liegt in der Regel bei 2/1 bis 1/2, vorzugsweise 1,5/1 bis 1/1,5, noch bevorzugter 1,3/1 bis 1/1,3 im Hinblick auf [OH]/[COOH], ein molares Verhältnis einer Hydroxyl-Gruppe [OH] zu einer Carboxyl-Gruppe [COOH].
Das Polyesterharz, das in der Erfindung verwendet wird, steht durch Erwärmen der Polycarbonsäure und des Polyols auf 150 bis 280°C in Gegenwart eines bekannten Veresterungskatalysators wie zum Beispiel Tetrabutoxytitanat oder Dibutylzinnoxid, wodurch sie dehydratisiert und kondensiert werden, bereit. Eine Druckreduktion ist für eine Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit nach Beendigung der Reaktion effektiv.
In der vorliegenden Erfindung muß ein Verhältnis von (MnA/MnB) des zahlbezogenen mittleren Molekulargewichts des hochmolekularen Harzes (A) zu dem niedermolekularen Harz (B) mindestens 1,6, vorzugsweise mindestens 1,9, besonders bevorzugt 2,1 bis 33 betragen, wobei 2,3 bis 28 besonders bevorzugt werden. Bei einem Verhältnis von weniger als 1,6 wird die anti-hot-offset-Eigenschaft unzureichend, wenn sich die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft verbessert, während die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft unzureichend wird, wenn sich die anti-hot-offset-Eigenschaft verbessert.
Das Harz (A) hat in der Regel ein zahlbezogenes mittleres Molekulargewicht (MnA) von mindestens 5000, bevorzugt 6000 bis 100 000, noch bevorzugter 6500 bis 60 000.
Das Harz (B) hat in der Regel ein zahlbezogenes mittleres Molekulargewicht (MnB) von 1000 bis 5000, vorzugsweise 1300 bis 4000, noch bevorzugter 1500 bis 3500.
Ein Verhältnis (MwA/MwB) des gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewichts des Harzes (A) zu dem des Harzes (B) muß mindestens 2,0, vorzugsweise 2,5 bis 100, noch bevorzugter 4,0 bis 70 betragen, wobei 5,0 bis 50 besonders bevorzugt werden. Bei einem Verhältnis von weniger als 2,0 wird die anti-hot-offset-Eigenschaft unzureichend, wenn sich die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft verbessert, während die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft unzureichend wird, wenn sich die anti-hot-offset-Eigenschaft verbessert.
Das Harz (A) hat in der Regel ein gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht (MwA) von mindestens 5000, vorzugsweise 6000 bis 1 000 000, noch bevorzugter 8000 bis 500 000.
Das Harz B hat in der Regel ein gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht (MwB) von 1000 bis 50 000, vorzugsweise 1500 bis 20 000, noch bevorzugter 2000 bis 20 000.
Das Gewichtsverhältnis des Harzes (A) zum Harz (B) beträgt in der Regel 5/95 bis 60/40, vorzugsweise 8/92 bis 55/45, noch bevorzugter 10/90 bis 50/50, wobei 15/85 bis 40/60 besonders bevorzugt werden.
In dem Trockentoner der vorliegenden Erfindung sollte das darin enthaltene Tonerbindemittel mindestens 2 Peaks in der Molekulargewichtsverteilung wie gemessen durch Gelpermeationschromatographie (GPC) aufweisen.
Weiterhin sollte in der durch GPC gemessenen Molekulargewichtsverteilung das Tonerbindemittel mindestens einen Peak jeweils in der Region mit einem Peak-Molekulargewicht von weniger als 20 000 und der Region mit einem Peak-Molekulargewicht von 30 000 oder mehr aufweisen.
Die "Molekulargewichtsverteilung" wie hier verwendet wird durch Gel-Permeationschromatographie gemessen (dies wird hiernach als "GPC" abgekürzt), wobei Tetrahydrofuran (dies wird hiernach als "THF" abgekürzt) als Lösungsmittel verwendet wird und sie wird unter Bezugnahme auf eine Kalibrierungskurve bestimmt, die basierend auf einem Standardpolystyrol erstellt wurde.
Die spezifischen Bedingungen für die Messung des Molekulargewichts sind die folgenden:

Apparat: "HLC-802A", Produkt von Tosoh Corporation
Säule: TSK gel GMH6, zwei Säulen (Produkt von Tosoh Corporation)
Meßtemperatur: 25°C
Probenlösung: eine 0,5 Gew.%ige THF-Lösung
Menge der eingegossenen Lösung: 200 μl
Detektor: Reflexionsindexdetektor

Die Molekulargewichtskalibrierungskurve wurde unter Verwendung von Standardpolystyrol (Molekulargewicht: 8 420 000, 4 480 000, 2 890 000, 1 090 000, 355 000, 190 000, 96 400, 37 900, 19 600, 9100, 2980, 870, 500) erstellt.
In dem Trockentoner der vorliegenden Erfindung liegt die Differenz (SPA-SPB) zwischen dem SP-Wert (SPA) des hochmolekularen Kondensationsharzes (A) und dem SP-Wert (SPB) des niedermolekularen Kondensationsharzes (B), die jeweils das Tonerbindemittel bilden, in der Regel bei mindestens 0,1, vorzugsweise mindestens 0,2, noch bevorzugter bei mindestens 0,3 im Hinblick auf die anti-hot-offset-Eigenschaft. Der SP-Wert kann durch das bekannte Fedors-Verfahren berechnet werden.
In der vorliegenden Erfindung weist das Tonerbindemittel in der Regel einen Glasübergangspunkt (Tg) von 35 bis 85°C auf, vorzugsweise 45 bis 70°C, und zwar im Hinblick auf die Wärmelagerstabilität und die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft.
Die Temperatur (TG'), bei der das Tonerbindemittel ein elastisches Lagermodul von 10 000 Dyn/cm² mit einer Meßfrequenz von 20 Hz zeigt, beträgt in der Regel 100°C oder mehr, vorzugsweise 110 bis 200°C, und zwar im Hinblick auf die anti-hot-offset-Eigenschaft.
Die Temperatur (Tη), bei der Tonerbindemittel eine Viskosität von 1000 Poise bei eine Meßfrequenz von 20 Hz zeigt, beträgt in der Regel 180°C oder weniger, vorzugsweise 90 bis 160°C, und zwar im Hinblick auf die Niedrigtemperaturfixiereigenschaft.
Damit gleichzeitig eine Niedrigtemperaturfixiereigenschaft und eine anti-hot-offset-Eigenschaft erreicht werden können, ist TG' vorzugsweise höher als Tη. Anders ausgedrückt beträgt die Differenz zwischen TG' und Tη (TG'-Tη) vorzugsweise 0°C oder mehr, noch bevorzugter 10°C oder mehr, besonders bevorzugt 20°C oder mehr.
Damit gleichzeitig eine Wärmelagerstabilität und eine Niedrigtemperaturfixiereigenschaft bewirkt werden können, beträgt der Unterschied zwischen Tη und Tg vorzugsweise 100°C oder weniger, wobei 90°C oder weniger vorzuziehen sind und 80°C oder weniger besonders vorzuziehen sind.
Die dynamische Viskoelastizität wird unter den folgenden Bedingungen gemessen.

Apparat: "RDS-7700II Dynamics Spectrometer", Produkt von Rheometrics Inc., USA
Testfixiervorrichtung: Verwendung einer Cornplate mit einem Durchmesser von 25 mm
Meßtemperatur: 100 bis 240°C
Meßfrequenz: 20 Hz (125,6 rad/s)
Belastung: 5 % (fixiert)

Als Färbemittel können bekannte Farbstoffe, Pigmente und magnetische Pulver in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Spezifische Beispiele für den Farbstoff beinhalten Sudan Schwarz SM, Fast yellow G, Rhodamin FB, Rhodamin B Lack, Methylviolett B Lack, Brilliant Grün, Oil yellow GG, Kayaset YG, Orazol Braun B und oil pink OP; diejenigen für Pigmente beinhalten Ruß, Benzidingelb, Pigmentgelb, Indofastorange, Irgasinrot, Baranitoanilinrot, Toluidinrot, Carmin FB, Pigmentorange R, Lackrot 2G, Phthalocyaninblau, Pigmentblau und Phthalocyaningrün und diejenigen für magnetische Pulver beinhalten Magnetit und Eisenschwarz. Unter diesen werden Färbemittel bevorzugt, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Farbstoffen wie Cyan, Magenta und Gelb.
Der Gehalt des Färbemittels liegt in der Regel bei 2 bis 15 Gew.%, vorzugsweise 3 bis 10 Gew.%.
Zusammen mit dem Tonerbindemittel und dem Färbemittel kann auch ein Wachs zugefügt werden.
Als Wachs können die bekannten auch in der gegenwärtigen Erfindung verwendet werden. Beispiele beinhalten Polyolefinwachse (wie zum Beispiel Polyethylenwachs und Polypropylenwachs), langkettige Kohlenwasserstoffe (wie zum Beispiel Paraffinwachs und Sazolwachs) und Carbonyl-haltige Wachse, von denen die Carbonyl-haltigen Wachse bevorzugt werden.
Beispiele für das Carbonyl-haltige Wachs beinhalten Polyalkanoatester (wie zum Beispiel Carnaubawachs, Montanwachs, Trimethylolpropantribehenat, Pentaerythrittetrabehenat, Pentaerythritdiacetatdibehenat, Glycerintribehenat und 1,18-Octadecandiol-bis-stearat), Polyalkanolester (wie zum Beispiel Tristearyltrimellitat, Distearylmaleat), Polyalkansäureamide (wie zum Beispiel Ethylendiamindibehenylamid), Polyalkylamide (wie zum Beispiel Tristearylamidtrimellitat) und Dialkylketone (wie zum Beispiel Distearylketon).
Unter diesen Carbonyl-haltigen Wachsen werden Polyalkanoatester bevorzugt.
Das Wachs der vorliegenden Erfindung hat üblicherweise einen Schmelzpunkt vom 40 bis 160°C, vorzugsweise 50 bis 120°C, noch bevorzugter 60 bis 90°C, und zwar im Hinblick auf die Wärmelagerstabilität und den cold offest bei der Fixierung.
Das Wachs hat, gemessen bei einer Temperatur, die 20°C höher liegt als der Schmelzpunkt, vorzugsweise einen Schmelzpunkt von 5 bis 1000 cps, noch bevorzugter 10 bis 100 cps, und zwar im Hinblick auf die anti-hot-offset-Eigenschaft und die Niedertemperaturfixiereigenschaft.
Der Gehalt des Wachses im Toner liegt in der Regel bei 0 bis 40 Gew.%, wovon 3 bis 30 Gew.% bevorzugt und 10 bis 25 Gew.% besonders bevorzugt sind.
Ein Ladungskontrollmittel und ein Verflüssigungsmittel können weiter zu dem Trockentoner der vorliegenden Erfindung zugefügt werden.
Beispiele für das Ladungskontrollmittel beinhalten die bekannten Nigrosin-Farbstoffe, quaternäre Ammoniumsalz-Verbindungen, quaternäre Ammonium-basishaltige Polymere, metallhaltige Azo-Farbstoffe, Metallsalze von Salicylsäure, Sulfonsäure-haltige Polymere, Fluor-haltige Polymere und Halogen-substituierte aromatische ringhaltige Polymere.
Das Ladungskontrollmittel wird in der Regel in einer Menge von 0 bis 5 Gew.% zugefügt.
Beispiele für das Verflüssigungsmittel beinhalten die bekannten wie kolloidales Siliciumdioxid, Aluminiumoxidpulver, Titanoxidpulver und Calciumcarbonatpulver.
Der Trockentoner kann durch irgendeines der folgenden Verfahren (1) bis (3) hergestellt werden:
(1) Bildung einer Kugelform eines pulverisierten Toner
Ein Verfahren eines Knetens eines Tonermaterials, umfassend ein Tonerbindemittel und einen Farbstoff im geschmolzenen Zustand, Pulverisieren der resultierenden Masse und dann mechanische Bildung der feinen Teilchen in eine Kugelform durch einen Hybridisator oder eine Mechanofusion.
(2) Sprühtrocknen
Ein Verfahren zum Erhalt eines kugelförmigen Toners durch Lösen und Dispersion eines Tonermaterials in einem Lösungsmittel, worin das Tonerbindemittel löslich ist und Entfernen des Lösungsmittels durch einen Sprühtrockenapparat.
(3) Dispersionsgranulieren (zum Beispiel das in der JP-A-9-15902 beschriebene Verfahren)
Ein Verfahren zum Erhalt eines kugelförmigen Toners durch Lösen und Dispersion eines Tonermaterials in einem Lösungsmittel, in dem das Tonerbindemittel löslich ist, Dispersion in einem schlechten Lösungsmittel (wie zum Beispiel Wasser oder Wasser-Methanol) des Tonerbindemittels unter Rühren, Abdestillation des Lösungsmittels zur Bildung von Tonerteilchen und dann Abkühlen, Durchführen einer Fest-Flüssig-Auftrennung und Trocknung des Rests.
Unter den oben beispielhaft genannten drei Verfahren, wird die Dispersionsgranulation (3) bevorzugt, wovon die Dispersionsgranulation unter Verwendung eines wäßrigen Mediums als schlechtem Lösungsmittel, das als disperse Phase dient, besonders bevorzugt wird.
Als geeignetes Verfahren zum Erhalt eines hochmolekularen Polyesters wird es bevorzugt einen Isocyanat-haltigen Polyester und ein blockiertes Amin (Kettenverlängerer) zusammen mit anderen Komponenten (wie zum Beispiel niedermolekulare Polyester, Pigment und Additiv) in einem organischen Lösungsmittel zu lösen und zu dispergieren, gefolgt von Dispersion und Granulation in Wasser, während ein hochmolekularer Polyester durch eine Kettenverlängerungsreaktion während des Dispersionsschritts zum Lösungsmittelentfernungsschritt gebildet wird.
Beispiele für das Lösungsmittel, das bei der Dispersionsgranulation in einem wäßrigen Medium verwendet wird und worin sich das Tonerbindemittel im vorhinein löst, beinhalten Ethylacetat, Aceton und Methylethylketon.
Falls nötig kann ein Dispersionsmittel verwendet werden. Die Verwendung eines Dispersionsmittels wird bevorzugt, da es die Teilchengrößenverteilung verschärft und eine stabile Dispersion bereitstellt.
Beispiele für das Dispersionsmittel beinhalten organische Dispersionsmittel wie zum Beispiel wasserlösliche Makromoleküle (high molecules) (α) und Tenside (β), und anorganische Dispersionsmittel (γ). Beispiele für (α) beinhalten nichtionische wasserlösliche Makromoleküle (α-1), anionische wasserlösliche Makromoleküle (α-2) und kationische wasserlösliche Makromoleküle (α-3).
Spezifische Beispiele für (α-1) beinhalten Polyvinylalkohol, Hydroxyethylcellulose, Polyacrylamid und modifizierten Polyether; diejenigen für (α-2) beinhalten Polystyrolsulfonatsalze, Polyacrylatsalze und Carboxymethylcellulosenatriumsalze und diejenigen für (α-3) beinhalten Polystyrol quaternäre Ammoniumsalze, Polyvinylimidazolinhydrochloride und Polyallylaminhydrochloride.
Spezifische Beispiele für (β) beinhalten Natriumlaurylsulfat und Natriumoleat.
Spezifische Beispiele für (γ) beinhalten Calciumcarbonatpulver, Calciumphosphatpulver und Silicafeinpulver.
Dispersionsmittel können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Das Dispersionsmittel wird in der Regel in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.% zugefügt.
Wenn das Dispersionsmittel verwendet wird, ist es möglich es auf der Oberfläche der Tonerteilchen zurückzulassen, jedoch wird seine Entfernung durch Waschen nach einer Lösungsmittelentfernung im Hinblick auf die Ladung des Toners bevorzugt.
Das zu verwendende Dispersionsmittel ist vorzugsweise ein organisches Dispersionsmittel wie zum Beispiel ein wasserlösliches Makromolekül (α) oder ein Tensid (β), wenn eine möglichst einfache Entfernung durch Waschen mit in die Betrachtung einbezogen wird.
Der Trockentoner der vorliegende Erfindung wird als elektrisches Latentbildentwicklungsmittel nach Vermischen falls nötig mit Trägerteilchen wie Eisenpulver, Glaskügelchen, Nickelpulver, Ferrit, Magnetit, Ferrit, dessen Oberfläche mit einem Harz beschichtet wurde (wie zum Beispiel Acrylharz oder Siliconharz) verwendet. Ein elektrisch latentes Bild kann auch durch Reibung mit einem Mitglied wie zum Beispiel einer Ladeklinge anstelle einer Verwendung von Trägerteilchen gebildet werden.
Der Trockentoner der vorliegenden Erfindung wird als Aufzeichnungsmaterial durch Fixierung auf ein Substrat (wie zum Beispiel Papier oder einen Polyesterfilm) durch bekannte Fixiersysteme verwendet.
Beispiele für das Fixiersystem beinhalten Wärmefixiersysteme wie zum Beispiel ein Infrarotlampensystem, ein Xenonblitzsystem, ein planares Wärmesystem, ein Wärmewalzenfixiersystem, ein Wärmegurtfixiersystem und ein Hochfrequenzfixiersystem; ein Druckfixiersystem und ein Lösungsmittelfixiersystem, unter denen das Wärmefixiersystem bevorzugt wird, wobei ein Xenonblitzsystem, ein planares Wärmesystem, ein Wärmewalzenfixiersystem und ein Wärmegurtfixiersystem besonders bevorzugt werden und das Wärmewalzenfixiersystem und das Wärmegurtfixiersystem besonders bevorzugt werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun im weiteren Detail durch die Beispiele beschrieben. Man sollte jedoch dabei beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf oder durch diese begrenzt ist. Alle Angaben von Teilen oder einem Teil bedeuten Gewichtsteile (oder Teil).
[Beispiel 1]
(Synthese eines Isocyanat-haltigen Präpolymers
In einen Reaktionstank, ausgerüstet mit einem Kondensator, einer Rührvorrichtung und einem Stickstoffeinlaßrohr wurden 724 Teile von 2 mol Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A, 276 Teile Isophthalsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid geladen. Sie wurden bei normalem Druck und 230°C 8 Stunden umgesetzt, gefolgt von einer Reaktion für weitere 5 Stunden unter Dehydratisieren bei reduziertem Druck bei 10 bis 15 mmHg. Nach einem Abkühlen auf 80°C wurde der Rest mit 188 Teilen Isophorondiisocyanat in Ethylacetat für 2 Stunden umgesetzt, wodurch ein Isocyanat-haltiges Präpolymer mit einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht von 12 000 erhalten wurde.
(Synthese eines blockierten Amins)
In einen Reaktionstank, der mit einer Rührstange und einem Thermometer ausgerüstet war, wurden 30 Teile Isophorondiamin und 70 Teile Methylethylketon geladen, gefolgt von einer Reaktion bei 50°C für 5 Stunden um die korrespondierende Ketimin-Verbindung zu ergeben.
(Synthese eines niedrig-molekularen Polyesters)
Auf ähnliche Weise wie oben beschrieben wurden 724 Teile von 2 mol Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A, 138 Teile Terephthalsäure und 138 Teile Isophthalsäure bei 230°C unter normalem Druck 6 Stunden polykondensiert, gefolgt von einer Reaktion für 5 Stunden, während bei reduziertem Druck bei 10 bis 15 mmHg dehydratisiert wurde, wodurch ein niedermolekularer Polyester (B-1) mit einem zahlbezogenen mittleren Molekulargewicht von 1900 und einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht von 4000 erhalten wurde.
(Herstellung eines Toners)
In ein Becherglas wurden 15,4 Teile des Isocyanat-haltigen Präpolymers und 64 Teile der Komponente (B-2), jeweils oben erhalten und 78,6 Teile Ethylacetat geladen und sie wurden gerührt um das erstere in dem letzteren zu lösen. Dann wurden 20 Teile Pentaerythrittetrabehenat und 4 Teile Cyaninblau KRO (Produkt von Sanyo Color Works, Ltd.) der resultierenden Lösung zugefügt, gefolgt von einem Rühren bei 60°C und 12 000 Upm in einem TK-Homomixer für eine einheitliche Auflösung und Dispersion. Schließlich wurden 2,7 Teile der Ketimin-Verbindung der resultierenden Lösung zugefügt, um die erstere in der letzteren zu lösen. Die so erhaltene Lösung wurde als Tonermateriallösung bereitgestellt.
In ein anderes Becherglas wurden 706 Teile deionisiertes Wasser, 294 Teile einer 10%igen Suspension Hydroxyapatit ("Supertite 20", erzeugt von Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.) und 0,2 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat geladen und einheitlich gelöst. Nach einem Erwärmen auf 60°C wurde die Tonermateriallösung unter Rühren in einen TK-Homomixer bei 12 000 Upm geladen. Das Rühren wurde für 10 Minuten durchgeführt. Dann wurde die resultierende Mischung in einen Kolben übertragen, ausgerüstet mit einer Rührstange und einem Thermometer und auf 98°C erwärmt. Während die Harnstoff-einführende Reaktion bewirkt wurde, wurde die Reaktionsmischung einer Lösungsmittelentfernung unterzogen. Nach einer Filtration, einem Waschen und Trocknen wurde eine Luftklassierung durchgeführt, wodurch Tonerteilchen mit einer Teilchengröße d₅₀ von 6 μm erhalten wurden. Dann wurden 100 Teile der resultierenden Tonerteilchen und 0,5 Teile kolloidales Siliciumdioxid ("Aerosil R972", Produkt von Nippon Aerosil Co., Ltd.) in einer Probenmühle vermischt, wodurch ein Toner (1) der vorliegenden Erfindung erhalten wurde. Es erwies sich, daß die Tonerteilchen eine praktische Sphärizität von 0,98 aufwiesen.
Es wurde auch festgestellt, daß die Tonerbindemittelkomponente in dem Toner (1) eine Tg von 52°C, Tη von 123°C, TG' von 132°C und Peak-Molekulargewichte von 4500 und 70 000 aufwies; daß der hochmolekulare Polyester (A-1) in dem Tonerbindemittel ein zahlbezogenes mittleres Gewicht von 6000 und ein gewichtsbezogenes mittleres Molekulargewicht von 64 000 aufwies und daß MnA/MnB 3,2 betrug, während MwA/MwB bei 16 lag.
Der Unterschied (SPA-SPB) zwischen dem SP-Wert (SPA) von (A-1) und dem (SPB) von (B-1) in dem Tonerbindemittel betrug 0,31. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 2]
(Synthese eines Tonerbindemittels)
In einen Reaktionstank, ausgerüstet mit einem Kondensator, einer Rührvorrichtung und einem Stickstoffeinlaßrohr wurden 343 Teile von 2 mol Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A, 166 Teile Isophthalsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid geladen und diese wurden bei normalem Druck für 8 Stunden bei 230°C umgesetzt. Nach einer Reaktion für weitere 5 Stunden bei reduziertem Druck bei 10 bis 15 mmHg wurde die Reaktionsmischung auf 110°C abgekühlt. In Toluol wurden 17 Teile Isophorondiisocyanat der Reaktionsmischung zugefügt. Sie wurden 5 Stunden bei 110°C umgesetzt, gefolgt von einer Lösungsmittelentfernung, wodurch ein hochmolekularer Urethan-haltiger Polyester (A-2) mit einem zahlbezogenen mittleren Molekulargewicht von 6500 und einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht von 72 000 erhalten wurde.
Auf ähnliche Weise wie oben beschrieben, wurden 570 Teile 2 mol Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A und 217 Teile Terephthalsäure bei 230°C bei normalem Druck 6 Stunden polykondensiert, wodurch ein niedermolekularer Polyester (B2) mit einem zahlbezogenen mittleren Molekulargewicht von 2000 und einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht von 4200 erhalten wurde.
In 2000 Teile Ethylacetat wurden 200 Teile (A-2) und 800 Teile (B-2) gelöst und vermischt um eine Ethylacetat-Lösung eines Tonerbindemittels (2) zu erhalten.
Ein Teil der Ethylacetat-Lösung wurde bei reduziertem Druck getrocknet um das Tonerbindemittel (2) zu isolieren. Es erwies sich, daß es eine Tg von 55°C, Tη von 128°C, TG' von 140°C und Peak-Molekulargewichte von 5000 und 80 000 aufwies. MnA/MnB lag bei 3,3, und MwA/MwB bei 17.
Die Differenz (SPA-SPB) zwischen SP-Wert (SPA) von (A-2) und (SPB) von (B-2) in dem Tonerbindemittel lag bei 0,27.
(Herstellung eines Toners)
In ein Becherglas wurden 240 Teile der Ethylacetat-Lösung des Tonerbindemittels (2) wie oben erhalten, 20 Teile Pentaerythritterabehenat (Schmelzpunkt: 81°C, Schmelzviskosität: 25 cps) und 4 Teile Cyaninblau KRO (Produkt von Sanyo Color Works, Ltd.) geladen, gefolgt von einem Rühren bei 60°C und 12 000 Upm in einem TK-Homomixer für eine einheitliche Auflösung und Dispersion.
In ein anderes Becherglas wurden 706 Teile deionisiertes Wasser, 294 Teile einer 10%igen Suspension Hydroxyapatit ("Supertite 10", Produkt von Nippon Chemical Industrial Co., Ltd.) und 0,2 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat geladen und einheitlich gelöst. Nach einem Erwärmen auf 60°C wurde die Tonermateriallösung unter Rühren in einen TK-Homomixer bei 12 000 Upm geladen. Das Rühren wurde 10 Minuten durchgeführt. Dann wurde die resultierende Mischung in einen Kolben übertragen, der mit einer Rührstange und einem Thermometer ausgerüstet war und auf 98°C erwärmt, um das Lösungsmittel zu entfernen. Nach einer Filtration, einem Waschen und Trocknen wurde eine Luftklassierung durchgeführt, wodurch Tonerteilchen mit einer Teilchengröße d₅₀ von 6 μm erhalten wurden. Dann wurden 100 Teile der resultierenden Tonerteilchen und 0,5 Teile kolloidales Siliciumdioxid ("Aerosil R972", Produkt von Nippon Aerosil Co., Ltd.) in einer Probenmühle vermischt, wodurch ein Toner (2) der vorliegenden Erfindung erhalten wurde. Die praktische Sphärizität der Tonerteilchen erwies sich als bei 0,96 liegend. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 3]
(Synthese eines Tonerbindemittels)
In einen Reaktionstank, der mit einem Kondensator, einer Rührvorrichtung und einem Stickstoffeinlaßrohr ausgerüstet war, wurden 330 Teil von 2 mol Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A, 166 Teile Isophthalsäure und 2 Teile Dibutylzinnoxid geladen. Sie werden unter normalem Druck für 8 Stunden bei 230°C umgesetzt, gefolgt von einer Reaktion für weitere 5 Stunden bei reduziertem Druck bei 10 bis 15 mmHg, wodurch ein hochmolekularer Polyester (A-3) mit einem zahlbezogenen mittleren Molekulargewicht von 8000 und einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht von 35 000 erhalten wurde.
In 2000 Teilen Ethylacetat wurden 200 Teile (A-3) und 800 Teile des niedermolekularen Polyesters (B-2), beschrieben in Beispiel 2 gelöst und vermischt um eine Ethylacetat-Lösung eines Tonerbindemittels (3) zu ergeben.
Ein Teil der Ethylacetat-Lösung wurde bei reduziertem Druck getrocknet, um das Tonerbindemittel (3) zu isolieren. Es zeigte sich, daß es eine Tg von 53°C, Tη von 123°C, TG' von 136°C und Peak-Molekulargewichte von 5000 und 38 000 aufwies. MnA/MnB betrug 4,0, während MwA/MwB 8,3 betrug.
Die Differenz (SPA-SPB) zwischen SP-Wert (SPA) von (A-3) und (SPB) von (B-3) im Tonerbindemittel lag bei 0,36.
(Herstellung eines Toners)
Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2, außer einer Verwendung des Tonerbindemittels (3) wurde ein Toner (3) der vorliegenden Erfindung erhalten. Es erwies sich, daß die Tonerteilchen eine praktische Sphärizität von 0,97 aufwiesen. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 4]
(Herstellung eines Toners)
In ein Becherglas wurden 240 Teile der Ethylacetat-Lösung des Tonerbindemittels (3) wie beschrieben in Beispiel 3, 20 Teile Pentaerythrittetrabehenat (Schmelzpunkt: 81°C, Schmelzviskosität: 25 cps) und 4 Teile Cyaninblau KRO (Produkt von Sanyo Color Works, Ltd.) geladen, gefolgt von einem Rühren bei 60°C und 12 000 Upm in einem TK-Homomixer für eine einheitliche Auflösung und Dispersion.
In ein anderes Becherglas wurden 485 Teile deionisiertes Wasser und 75 Teile einer anionischen wäßrigen Lösung vom Polyacrylatsalztyp eines wasserlöslichen Makromoleküls (Carribon B, Produkt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.) geladen und einheitlich gelöst. Nach einem Erwärmen auf 60°C wurde die Tonermateriallösung unter Rühren in einen TK-Homomixer bei 12 000 Upm geladen. Das Rühren wurde für 10 Minuten durchgeführt. Dann wurde die resultierende Mischung in einen Kolben übertragen, der mit einer Rührstange und einem Thermometer ausgerüstet war und auf 98°C erwärmt, um das Lösungsmittel zu entfernen. Nach einer Filtration, einem waschen und Trocknen wurde eine Luftklassierung durchgeführt, wodurch Tonerteilchen mit einer Teilchengröße d₅₀ von 6 μm erhalten wurden. Dann wurden 100 Teile der resultierenden Tonerteilchen und 0,5 Teile kolloidales Siliciumdioxid ("Aerosil R972", Produkt von Nippon Aerosil Co., Ltd.)) in einer Probenmühle vermischt, wodurch ein Toner (4) der vorliegenden Erfindung erhalten wurde. Die praktische Sphärizität der Tonerteilchen erwies sich als bei 0,97 liegend. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Beispiel 5]
(Herstellung eines Toners)
In ein Becherglas wurden 240 Teile der Ethylacetat-Lösung des Tonerbindemittels (3) wie beschrieben in Beispiel 3, 20 Teile Pentaerythrittetrabehenat (Schmelzpunkt: 81°C, Schmelzviskosität: 25 cps) und 4 Teile Cyaninblau KRO (Produkt von Sanyo Color Works, Ltd.) geladen, gefolgt von einem Rühren bei 60°C und 12 000 Upm in einem TK-Homomixer für eine einheitliche Auflösung und Dispersion.
In ein anderes Becherglas wurden 532 Teile deionisiertes Wasser und 28 Teile einer anionischen wäßrigen Lösung vom Polyacrylatsalztyp eines wasserlöslichen Makromoleküls (eine Verbindung, die durch Addition eines 25 mol Ethylenoxidaddukts von styrolysiertem Phenol zu jedem Ende von Polyethylenglykol (Mw: 6000) durch Tolylendiisocyanat erhalten wird) geladen und einheitlich gelöst. Nach einem Erwärmen auf 60°C wurde die Tonermateriallösung unter Rühren in einen TK-Homomixer bei 12 000 Upm geladen. Das Rühren wurde für 10 Minuten durchgeführt. Dann wurde die resultierende Mischung in einen Kolben übertragen, der mit einer Rührstange und einem Thermometer ausgerüstet war und auf 98°C erwärmt, um das Lösungsmittel zu entfernen. Nach einer Filtration, einem Waschen und Trocknen wurde eine Luftklassierung durchgeführt, wodurch Tonerteilchen mit einer Teilchengröße d₅₀ von 6 μm erhalten wurden. Dann wurden 100 Teile der resultierenden Tonerteilchen und 0,5 Teile kolloidales Siliciumdioxid ("Aerosil R972", Produkt von Nippon Aerosil Co., Ltd.) in einer Probenmühle vermischt, wodurch ein Toner (5) der vorliegenden Erfindung erhalten wurde. Die praktische Sphärizität der Tonerteilchen erwies sich als bei 0,97 liegend. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
[Vergleichsbeispiel 1]
(Synthese eines Tonerbindemittels)
Mit 2 Teilen Dibutylzinnoxid als Katalysator wurden 354 Teile von 2 mol Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A und 166 Teile Isophthalsäure polykondensiert um ein Vergleichstonerbindemittel (1) mit einem zahlbezogenen mittleren Molekulargewicht von 3700 oder einem gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht von 8000 zu erhalten. Das Vergleichstonerbindemittel (1) hatte eine Tg von 57°C, Tη von 136°C, TG' von 133°C und ein Peak-Molekulargewicht von 8900.
(Herstellung eines Toners)
In ein Becherglas wurden 100 Teile des Vergleichstonerbindemittels (1) wie oben erhalten, 200 Teile einer Ethylacetat-Lösung und 4 Teile Cyaninblau KRO (Produkt von Sanyo Color Works, Ltd.) geladen, gefolgt von einem Rühren bei 50°C und 12 000 Upm in einem TK-Homomixer um sie einheitlich zu lösen und zu dispergieren. Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Vergleichstoner (1) mit einer Teilchengröße D₅₀ von 6 μm erhalten. Es erwies sich, daß die resultierenden Tonerteilchen eine praktische Sphärizität von 0,98 aufwiesen. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
[Bewertungsverfahren]
(1) Pulverfließfähigkeit
Eine stumme (silent) Dichte wurde unter Verwendung eines Pulvertesters, hergestellt von Hosokawa Micron Inc. gemessen. Der Toner mit einer besseren Fließfähigkeit hat eine höhere stumme Dichte.
(2) Wärmelagerstabilität
Nach einer Lagerung eines Toners bei 50°C für 8 Stunden wurde er durch ein 42 mesh-Sieb für 2 Minuten gesiebt. Das verbleibende Verhältnis auf dem Metallsieb wurde als Wärmelagerstabilität bezeichnet.
Das verbleibende Verhältnis ist kleiner wenn der Toner eine bessere Lagerstabilität aufweist.
(3) Glanz-zeigende Temperatur (GLANZ)
Das Fixieren wurde unter Verwendung einer umgebauten Maschine bewertet, erhalten durch Entfernung der Ölzufuhreinrichtung und ebenfalls Entfernen des Öls auf der Fixierwalze von dem Fixierapparat einer kommerziell erhältlichen Kopiermaschine (CLC-1, hergestellt von Canon Inc.). Die Fixierwalzentemperatur, bei der der 60°-Glanz des fixierten Bildes mindestens 10 % annahm, wurde als Glanz-zeigende Temperatur bezeichnet.
(4) Temperatur, bei der ein hot-offset auftritt (HOT)
Die Bewertung eines Fixierens wurde unter Verwendung derselben Maschine durchgeführt wie der, die für die Bewertung von GLANZ verwendet wurde und die Existenz von hot-offset bei einem fixierten Bild wurde visuell bewertet. Die Fixierwalzentemperatur, bei der der hot-offset auftrat, wurde als Temperatur, bei der hot-offset auftritt, bezeichnet.
(5) Ladungsmenge
Für 30 Minuten wurden 1 g Toner und 24 g eines elektrophotographischen Ferritträgers ("FL 961-150", Produkt von Powder Tech) für 30 Minuten in einem Drehtrommelschüttelmischer vermischt und die Landungsquantität wurde durch einen Blow-off-Ladungsquantität-Meßapparat gemessen (hergestellt von Toshiba Chemical Corporation).
Gewerbliche Anwendbarkeit
Der Trockentoner gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Vorteile:

1. Eine ausgezeichnete Pulverfließfähigkeit und daher ausgezeichnete Entwicklungsleistungen und Übertragbarkeit.
2. Ausgezeichnete Wärmelagerstabilität und gleichzeitig ausgezeichnet sowohl im Hinblick auf Niedrigtemperaturfixiereigenschaft als auch anti-hot-offset-Eigenschaft.
3. Aufgrund der ausgezeichneten Glanzeigenschaften, wenn er als Farbtoner verwendet wird und der ausgezeichneten anti-hot-offset-Eigenschaft ist eine Ölaufbringung auf eine Fixierwalze nicht notwendig.
4. Wenn er als Farbtoner verwendet wird, zeigt er eine hohe Transparenz und einen ausgezeichneten Farbton.

Claims

Trockentoner, umfassend ein Tonerbindemittel und ein Färbemittel, dadurch gekennzeichnet, dass: der Toner eine praktische Sphärizität nach Wadell im Bereich von 0,90 bis 1,00 aufweist; das Tonerbindemittel ein hochmolekulares Polyesterharz (A) und ein niedermolekulares Polyesterharz (B) umfasst; ein Verhältnis (MnA/MnB) des zahlbezogenen mittleren Molekulargewichts (MnA) des Harzes (A) zum zahlbezogenen mittleren Molekulargewicht (MnB) des Harzes (B) mindestens 1,6 beträgt; ein Verhältnis (MwA/MwB) des gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewichts (MwA) des Harzes (A) zum gewichtsbezogenen mittleren Molekulargewicht (MwB) des Harzes (B) mindestes 2 beträgt; und wobei das Harz (A) und das Harz (B) jeweils ein Polykondensat zwischen Polyol und Polycarbonsäure umfasst, wobei das Polyol allein ein Diol ist und die Polycarbonsäure allein Dicarbonsäure ist, und wobei das Harz (A) keinen Polyester umfasst, modifiziert durch Urethan und/oder Harnstoffbindung.
Trockentoner gemäß Anspruch 1, wobei ein Unterschied (TG'-Tη) zwischen einer Temperatur (TG'), wobei das Lager-elastische Modul des Tonerbindemittels 10.000 Dyn/cm² (1000 Nm^–2) annimmt, und einer Temperatur (Tη), wobei die Viskosität des Tonerbindemittels 1000 Poises (100 Pa·s) annimmt, jeweils bei einer Messfrequenz von 20 Hz mindestens 0°C beträgt.
Trockentoner gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Tonerbindemittel einen Glasübergangspunkt (Tg) von 35 bis 85°C aufweist.
Trockentoner gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Harz (A) ein zahlbezogenes mittleres Molekulargewicht (MnA) von 5.000 oder mehr aufweist.
Trockentoner gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Gewichtsverhältnis des Harzes (A) zum Harz (B) im Bereich von 5/95 bis 60/40 liegt.
Trockentoner gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Harz (A) und das Harz (B) jeweils ein Polykondensat zwischen Polyol und Polycarbonsäure sind, wobei das Polyol allein Diol und die Polycarbonsäure allein Dicarbonsäure ist.
Trockentoner gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Färbemittel gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Cyan-, Magenta- und Gelbfarbstoffen.
Trockentoner gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Färbemittel gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Cyan-, Magenta- und Gelbpigmenten.
Trockentoner gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, der als Trockentoner vom Wärmefixierungstyp verwendet wird.