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Dokumentenidentifikation DE102005054415A1 18.05.2006
Titel Verfahren zur Herstellung eines Toners für die Elektrophotographie
Anmelder Kao Corporation, Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Sata, Shinichi, Wakayama, JP;
Ishikawa, Yoshinobu, Wakayama, JP;
Kamiyoshi, Nobumichi, Wakayama, JP
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Anmeldedatum 15.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005054415
Offenlegungstag 18.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.05.2006
IPC-Hauptklasse G03G 9/08(2006.01)A, F, I, 20051115, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G03G 9/087(2006.01)A, L, I, 20051115, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Verfahren zur Herstellung eines Toners für die Elektrophotographie, umfassend ein Harzbindemittel und ein Farbmittel, das die Schritte: (1) Erzeugen von Primärteilchen, die das Harzbindemittel und das Farbmittel enthalten, in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels; und (2) Aggregieren der Primärteilchen und Vereinheitlichen der aggregierten Teilchen einschließt; und ein Toner für die Elektrophotographie, der mit dem vorstehend definierten Verfahren erhalten werden kann und einen kristallinen Polyester in einer Menge von 60 Gew.-% oder mehr im Toner enthält, wobei der Toner einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 1 bis 7 µm aufweist. Der Toner für die Elektrophotographie, der mit der vorliegenden Erfindung erhalten wird, kann geeigneterweise beispielsweise zur Entwicklung eines Latentbildes, das in der Elektrophotographie, einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, verwendet werden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für die Elektrophotographie, der beispielsweise für die Entwicklung eines elektrostatischen Latentbildes, das in der Elektrophotographie, einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, verwendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung des Toners.

In den letzten Jahren wurde gewünscht, dass Toner unter dem Gesichtpunkt, noch höhere Bildqualitäten zu erreichen, kleinere Teilchengrößen aufweisen. Verfahren zur Herstellung von Tonern schließen ein Schmelzknet- und Pulverisierverfahren und ein Nassverfahren, wie ein Emulgier- und Aggregierverfahren, ein. Wenn ein Toner, der ein Harzbindemittel enthält, das einen kristallinen Polyester als eine Hauptkomponente enthält, mit dem Schmelzknet- und Pulverisierverfahren hergestellt wird, ist es schwierig, das Pulverisieren zu steuern, wodurch es unpraktikabel wird.

JP2004-198598 A und JP-A-Hei-9-311502 offenbaren jeweils eine Erfindung, die die Herstellung eines Toners mit einem Emulgier- und Aggregierverfahren, das ein Nassverfahren ist, betrifft. Jedoch ist in dem in JP2004-198598 A beschriebenen Verfahren ein anwendbares Harzbindemittel auf eines begrenzt, das in einem organischen Lösungsmittel löslich ist, und im Fall eines Harzes mit geringer Löslichkeit in einem organischen Lösungsmittel ist die Ausbeute an Toner dramatisch verringert. Außerdem werden in dem in JP-A-Hei-9-311502 beschriebenen Verfahren, auch wenn ein wässriges Medium anstelle eines organischen Lösungsmittels verwendet wird, feine Teilchen mit mechanischen Mitteln erzeugt, eine spezielle Dispergiervorrichtung wird benötigt, um eine mechanische Kraft zur Erzeugung der Teilchen mit kleineren Größen zu erreichen.

Außerdem offenbaren JP2002-296839 A und JP-A-Hei-7-333890 jeweils eine Erfindung, bei der ein Masterbatch eines Farbmittels in einem Nassverfahren eingesetzt wird. Jedoch ist in dem in JP2002-296839 A beschriebenen Verfahren ein anwendbares Harzbindemittel auf eines begrenzt, das in einem organischen Lösungsmittel löslich ist, und im Fall eines Harzbindemittels mit geringer Löslichkeit in einem organischen Lösungsmittel ist die Ausbeute an Toner unerwünscht dramatisch verringert. Außerdem ist selbst bei dem in JP-A-Hei-7-333890 beschriebenen Lösungsmittelsuspensionsverfahren nicht nur das Harzbindemittel auf eines, das in einem organischen Lösungsmittel löslich ist, begrenzt, sondern auch die Teilchengröße eines Tröpfchens, das mit dem Suspensionsverfahren hergestellt werden kann, ist begrenzt, so dass der Toner hinsichtlich der Steuerung seiner Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung begrenzt ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft:

  • [1] ein Verfahren zur Herstellung eines Toners für die Elektrophotographie, der ein Harzbindemittel und ein Farbmittel enthält, das die Schritte umfasst:

    (1) Erzeugen von Primärteilchen, die das Harzbindemittel und das Farbmittel enthalten, in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels; und

    (2) Aggregieren der Primärteilchen und Vereinheitlichen der aggregierten Teilchen; und
  • [2] einen Toner für die Elektrophotographie, der mit dem im vorstehenden Punkt [1] definierten Verfahren erhältlich ist und der 60 Gew.-% oder mehr kristallinen Polyester enthält, wobei der Toner einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 1 bis 7 &mgr;m aufweist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem auf einfache Weise ein Toner für die Elektrophotographie mit einer kleinen Teilchengröße in hoher Ausbeute hergestellt werden kann, ohne hinsichtlich der Art des Harzbindemittels begrenzt zu sein, und einen Toner für die Elektrophotographie, der mit dem Verfahren erhalten wurde.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Toner für die Elektrophotographie mit einer kleinen Teilchengröße auf einfache Weise in hoher Ausbeute hergestellt werden, ohne hinsichtlich der Art des Harzbindemittels begrenzt zu sein. Ferner ist, da der Toner mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne ein organisches Lösungsmittel hergestellt werden kann, das Verfahren auch unter dem Gesichtspunkt der Umweltfreundlichkeit und Energieeinsparung zweckdienlich.

Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.

Der Toner für die Elektrophotographie, der durch die vorliegende Erfindung erhalten wird, enthält mindestens ein Harzbindemittel und ein Farbmittel.

Das Harzbindemittel in der vorliegenden Erfindung schließt ein bekanntes Harz, das für einem Toner verwendbar ist, ein, beispielsweise Polyester, Styrol-Acrylharze, Epoxidharze, Polycarbonate, Polyurethane und dergleichen. Darunter werden der Polyester und das Styrol-Acrylharz bevorzugt. Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels, der Fixierbarkeit und Haltbarkeit wird der Polyester stärker bevorzugt. Der Polyester ist in einer Menge von vorzugsweise 60 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 80 Gew.-% oder mehr des Harzbindemittels enthalten.

Der Polyester kann jeder kristalline Polyester oder amorphe Polyester sein. Unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur wird stärker bevorzugt, dass der Polyester einen kristallinen Polyester enthält.

Das Ausmaß der Kristallinität des Polyesters wird als Index der Kristallinität ausgedrückt, der als ein Verhältnis des Erweichungspunkts zur Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks, bestimmt mit einem Differentialscanningkalorimeter, d. h. (Erweichungspunkt)/(Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks), definiert ist. Im Allgemeinen ist das Harz amorph, wenn der Wert für den Index der Kristallinität über 1,5 liegt; und sind die Kristallinität gering und viele Anteile amorph, wenn der Wert kleiner als 0,6 ist. Das Ausmaß der Kristallinität kann über die Arten der Ausgangsmaterialmonomeren und deren Verhältnis, die Herstellungsbedingungen (beispielsweise Reaktionstemperatur, Reaktionsdauer und Abkühlgeschwindigkeit) und dergleichen eingestellt werden. Die Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks bezieht sich auf die Temperatur eines endothermen Peaks bei der höchsten Temperatur unter den beobachteten endothermen Peaks. Wenn der Unterschied zwischen der Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks und dem Erweichungspunkt 20 °C oder weniger beträgt, wird die Peaktemperatur als Schmelzpunkt definiert. Wenn der Unterschied zwischen der Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks und dem Erweichungspunkt über 20 °C liegt, wird die Peaktemperatur einem Glasübergang zugeschrieben.

Der kristalline Polyester bezieht sich in der vorliegenden Erfindung auf diejenigen mit einem Index der Kristallinität von 0,6 bis 1,5. Der kristalline Polyester besitzt unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur einen Index der Kristallinität von vorzugsweise 0,8 bis 1,3, stärker bevorzugt 0,9 bis 1,1 und noch stärker bevorzugt 0,98 bis 1,05.

Als Ausgangsmaterialmonomere für den Polyester können eine bekannte zweiwertige oder höhere mehrwertige Alkoholkomponente und eine bekannte Carbonsäurekomponente, wie Dicarbon- oder höhere Polycarbonsäuren, deren Säureanhydride und deren Ester, verwendet werden.

Die Alkoholkomponente schließt aliphatische Diole, wie Ethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol und 1,4-Butendiol; aromatische Diole, wie ein Alkylenoxidaddukt von Bisphenol A mit der Formel (I):

in der R ein Alkylrest mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen ist, x und y positive Zahlen sind,

wobei die Summe von x und y 1 bis 16 und vorzugsweise 1,5 bis 5,0 ist;

dreiwertige oder höhere mehrwertige Alkohole, wie Glycerin und Pentaerythrit; und dergleichen ein.

Die Carbonsäurekomponente schließt aliphatische Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, n-Dodecylbernsteinsäure und n-Dodecenylbernsteinsäure; alicyclische Dicarbonsäuren, wie Cyclohexandicarbonsäure; aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure; Tricarbon- oder höhere Polycarbonsäuren, wie Trimellitsäure und Pyromellitsäure; Säureanhydride davon, Alkyl(1 bis 3 Kohlenstoffatome)ester davon; und dergleichen ein. Die vorstehend erwähnten Säuren, Säureanhydride und Alkylester der Säuren werden hier zusammenfassend als Carbonsäureverbindung bezeichnet.

Ferner können die Alkoholkomponente und die Carbonsäurekomponente unter dem Gesichtspunkt des Einstellens des Molekulargewichts oder dergleichen in passender Weise einen einwertigen Alkohol und eine Monocarbonsäureverbindung enthalten.

Unter dem Gesichtspunkt der Förderung der Kristallinität des Polyesters wird bevorzugt, dass die Alkoholkomponente des kristallinen Polyesters ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen enthält. Darunter werden lineare &agr;,&ohgr;-Alkandiole stärker bevorzugt und 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol und 1,8-Octandiol werden noch stärker bevorzugt.

Unter dem Gesichtspunkt der Förderung der Kristallinität des Polyesters ist das aliphatische Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in der gesamten Alkoholkomponente in einer Menge von vorzugsweise 80 bis 100 Mol% und stärker bevorzugt 90 bis 100 Mol% enthalten. Es ist erwünscht, dass 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol oder ein Gemisch davon in der gesamten Alkoholkomponente vorzugsweise in einer Menge von 80 bis 100 Mol%, und noch stärker bevorzugt 90 bis 100 Mol% enthalten ist.

Unter dem Gesichtspunkt der Förderung der Kristallinität des Polyesters wird bevorzugt, dass die Carbonsäurekomponente des kristallinen Polyesters eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Oxalsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure oder Adipinsäure, enthält. Unter dem Gesichtspunkt der Förderung der Kristallinität des Polyesters beträgt der Anteil der aliphatischen Dicarbonsäureverbindung mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen in der gesamten Carbonsäurekomponente vorzugsweise 80 bis 100 Mol% und stärker bevorzugt 90 bis 100 Mol%. Noch stärker bevorzugt ist Fumarsäure und/oder Bernsteinsäure in einer Menge von 80 bis 100 Mol% und noch stärker bevorzugt 90 bis 100 Mol% enthalten.

Unter dem Gesichtspunkt der Aufladbarkeit und Haltbarkeit des Toners wird auch bevorzugt, dass die Carbonsäurekomponente des kristallinen Polyesters eine aromatische Dicarbonsäureverbindung mit einem aromatischen Ring, wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure und Naphthalindicarbonsäure; oder eine alicyclische Dicarbonsäureverbindung, wie Cyclohexandicarbonsäure, enthält. Unter dem Gesichtspunkt der Aufladbarkeit und Haltbarkeit des Toners sind diese aromatische Dicarbonsäureverbindung und aliphatische Dicarbonsäureverbindung in der gesamten Carbonsäurekomponente in einer Menge von vorzugsweise 80 bis 100 Mol% und stärker bevorzugt 90 bis 100 Mol% enthalten. Vielmehr noch ist Terephthalsäure in der gesamten Carbonsäurekomponente vorzugsweise in einer Menge von 80 bis 100 Mol% und stärker bevorzugt 90 bis 100 Mol% enthalten.

Mit anderen Worten, um die Kristallinität des Polyesters zu fördern, wird es bevorzugt, dass der kristalline Polyester durch Polykondensieren einer Alkoholkomponente, die ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 80 bis 100 Mol% enthält, mit einer Carbonsäurekomponente, die eine Carbonsäureverbindung ist, erhalten wird, und noch stärker bevorzugt durch Polykondensieren einer Alkoholkomponente, die ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 90 bis 100 Mol% enthält, mit einer Carbonsäurekomponente, die eine Carbonsäureverbindung ist.

Ferner wird es, um die Kristallinität des Polyesters zu fördern, bevorzugt, dass der kristalline Polyester durch Polykondensieren einer Alkoholkomponente, die ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 80 bis 100 Mol% enthält, mit einer Carbonsäurekomponente, die eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 80 bis 100 Mol% enthält, erhalten wird, und noch stärker bevorzugt durch Polykondensieren einer Alkoholkomponente, die ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 90 bis 100 Mol% enthält, mit einer Carbonsäurekomponente, die eine aliphatische Dicarbonsäureverbindung mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 90 bis 100 Mol% enthält.

Andererseits wird es unter dem Gesichtspunkt der Aufladbarkeit und Haltbarkeit des Toners bevorzugt, dass der kristalline Polyester durch Polykondensieren einer Alkoholkomponente, die ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 80 bis 100 Mol% enthält, mit einer Carbonsäurekomponente, die eine aromatische Dicarbonsäureverbindung und/oder eine alicyclische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 80 bis 100 Mol% enthält, erhalten wird und noch stärker bevorzugt durch Polykondensieren einer Alkoholkomponente, die ein aliphatisches Diol mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen in einer Menge von 90 bis 100 Mol% enthält, mit einer Carbonsäurekomponente, die eine aromatische Dicarbonsäureverbindung und/oder eine alicyclische Dicarbonsäureverbindung in einer Menge von 90 bis 100 Mol% enthält.

Es wird bevorzugt, dass der kristalline Polyester in der vorliegenden Erfindung saure Gruppen am Molekülende aufweist. Die saure Gruppe schließt eine Carboxylgruppe, eine Sulfonatgruppe, eine Phosphonatgruppe, eine Sulfinatgruppe und dergleichen ein. Die Carboxylgruppe wird unter dem Gesichtspunkt, dass sie sowohl die Emulgierbarkeit des Harzes als auch die Umweltbeständigkeit des daraus hergestellten Toners gewährleistet, bevorzugt. Die Menge an sauren Gruppen am Molekülende des kristallinen Polyesters ist einer der wichtigen Faktoren bei der Bestimmung der Stabilität der Emulsionsteilchen und der Teilchengrößenverteilung und Teilchengröße des Toners. Um die Emulsionsteilchen zu stabilisieren und einen Toner mit einer kleinen Teilchengröße und einer scharfen Teilchengrößenverteilung zu erhalten, beträgt die Menge der sauren Gruppen am Molekülende vorzugsweise 0,015 bis 0,9 mmol, stärker bevorzugt 0,08 bis 0,85 mmol, noch stärker bevorzugt 0,15 bis 0,8 mmol und noch stärker bevorzugt 0,25 bis 0,75 mmol pro 1 g kristallinem Polyester.

Außerdem kann eine Carboxylgruppe in die Hauptkette des Polyestermoleküls eingeführt werden, indem gegebenenfalls eine Polycarbonsäure, wie Trimellitsäure, als Carbonsäurekomponente oder ein mehrwertiger Alkohol, wie Pentaerythrit, als Alkoholkomponente verwendet wird. Unter dem Gesichtspunkt der Hemmung der Kristallisation beträgt die Menge an sauren Gruppen in der Hauptkette des Polyestermoleküls vorzugsweise 5 Mol% oder weniger, stärker bevorzugt 3 Mol% oder weniger und noch stärker bevorzugt 1 Mol% oder weniger, bezogen auf die Molzahl der gesamten Carbonsäurekomponente, aus der der Polyester besteht.

Außerdem beträgt unter demselben Gesichtspunkt das Molverhältnis, ausgedrückt durch die sauren Gruppen in der Hauptkette des Moleküls zu den sauren Gruppen am Molekülende, im kristallinen Polyester vorzugsweise 30 Mol% oder weniger, stärker bevorzugt 20 Mol% oder weniger, noch stärker bevorzugt 10 Mol% oder weniger, noch stärker bevorzugt 5 Mol% oder weniger und noch stärker bevorzugt 2 Mol% oder weniger.

Die Menge der sauren Gruppen in der Hauptkette des kristallinen Polyestermoleküls und an dessen Molekülende kann aus den Strukturen und dem Beschickungsverhältnis von Ausgangsmaterialsäure und Ausgangsmaterialalkohol für den kristallinen Polyester, dem Zahlenmittel des Molekulargewichts des kristallinen Polyesters und der Bestimmung der Säurezahl berechnet werden. Ebenso kann die Menge unter Verwendung analytischer Mittel, wie magnetischer Kernresonanzspektroskopie (NMR) oder Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS, ESCA oder dergleichen) in Kombination mit der Bestimmung der Säurezahl erhalten werden.

Unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur ist der kristalline Polyester im Harzbindemittel in einer Menge von vorzugsweise 60 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 80 Gew.-% oder mehr enthalten. Außerdem ist der kristalline Polyester im Toner in einer Menge von vorzugsweise 60 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 70 Gew.-% oder mehr und noch stärker bevorzugt 80 bis 95 Gew.-% enthalten.

Andererseits wird bevorzugt, dass die Alkoholkomponente des amorphen Polyesters ein Alkylenoxidaddukt von Bisphenol A der Formel (I) enthält, wie ein Alkylen(2 bis 3 Kohlenstoffatome)oxid(mittlere Molzahl: 1 bis 16)addukt von Bisphenol A, wie Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan.

Das Alkylenoxidaddukt von Bisphenol A der Formel (I) ist in der Alkoholkomponente in einer Menge von vorzugsweise 5 Mol% oder mehr, stärker bevorzugt 50 Mol% oder mehr, noch stärker bevorzugt 80 Mol% oder mehr und noch stärker bevorzugt 100 Mol% enthalten.

Der Polyester kann beispielsweise durch Polykondensation der Alkoholkomponente und der Carbonsäurekomponente bei einer Temperatur von 180 bis 250 °C in einer Inertgasatmosphäre in Gegenwart eines Veresterungskatalysator, falls gewünscht, hergestellt werden.

Der amorphe Polyester besitzt einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 95 °C bis 160 °C, eine Glasübergangstemperatur von vorzugsweise 50 °C bis 75 °C, eine Säurezahl von vorzugsweise 1 bis 40 mg KOH/g und eine Hydroxylzahl von vorzugsweise 3 bis 60 mg KOH/g. Unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur weist der kristalline Polyester einen Schmelzpunkt von vorzugsweise 60 °C bis 150 °C, stärker bevorzugt 60 °C bis 130 °C und noch stärker bevorzugt 60 °C bis 120 °C auf.

Unter dem Gesichtspunkt der Haltbarkeit und Fixierbarkeit weist der amorphe Polyester ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 1000 bis 100000, stärker bevorzugt 1000 bis 50000 und noch stärker bevorzugt 1000 bis 12000 auf.

Unter dem Gesichtspunkt der Emulgierbarkeit, Fixierbarkeit und des Abfärbewiderstands weist der kristalline Polyester ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 2000 bis 100000, stärker bevorzugt 2000 bis 20000, noch stärker bevorzugt 2000 bis 10000 und noch stärker bevorzugt 2000 bis 8000 auf.

Das Farbmittel ist nicht besonders begrenzt und schließt bekannte Farbmittel ein, die gemäß ihren Zwecken angemessen ausgewählt werden können. Insbesondere schließt das Farbmittel verschiedene Pigmente, wie Ruße, anorganische Kompositoxide, Chromgelb, Hansagelb, Benzidingelb, Thren-Gelb, Chinolingelb, Permanentorange GTR, Pyrazolonorange, Vulcan-Orange, Watchung-Rot, Permanentrot, Brillantkarmin 3B, Brillantkarmin 6B, DuPont Ölrot, Pyrazolonrot, Litholrot, Rhodamin B Lack, Lackrot C, rotes Eisenoxid, Anilinblau, Ultramarinblau, Calco Ölblau, Methylenblau-Chlorid, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün und Malachitgrün-Oxalat; und verschiedene Farbstoffe, wie Acridinfarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Azofarbstoffe, Benzochinonfarbstoffe, Azinfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe, Indigofarbstoffe, Thioindigofarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe, Anilinschwarzfarbstoffe, Polymethinfarbstoffe, Triphenylmethanfarbstoffe, Diphenylmethanfarbstoffe, Thiazinfarbstoffe, Thiazolfarbstoffe und Xanthenfarbstoffe, ein und diese Pigmente und Farbstoffe können allein oder als Gemisch von zwei oder mehreren Arten eingesetzt werden.

Unter dem Gesichtspunkt der Färbekraft und Farbreproduktionsbereiche weist das Farbmittel eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 5 nm oder mehr, stärker bevorzugt 10 nm oder mehr und noch stärker bevorzugt 20 nm oder mehr auf. Andererseits wird, da das Farbmittel in einem Primärteilchen, das aus einem Harzbindemittel und einem Farbmittel gebildet wird, eingeschlossen ist, bevorzugt, dass die mittlere Teilchengröße des Farbmittels kleiner ist als die des Primärteilchens. Das Farbmittel hat deshalb eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 100 nm oder weniger, stärker bevorzugt 80 nm oder weniger und noch stärker bevorzugt 65 nm oder weniger. Unter diesen Gesichtspunkten weist das Farbmittel eine mittlere Teilchengröße von vorzugsweise 5 bis 100 nm, stärker bevorzugt 10 bis 80 nm und noch stärker bevorzugt 20 bis 65 nm auf. Die mittlere Teilchengröße des Farbmittels kann beispielsweise aus einem photographischen Bild einer wässrigen Dispersion während der Herstellung des Farbmittels erhalten werden, das mit einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) aufgenommen wird. Die mittlere Teilchengröße des Farbmittels bezieht sich auf ein Zahlenmittel der Teilchengröße, das aus mindestens 200 oder mehr Farbmittelteilchen berechnet wird.

Die zuformulierte Menge an Farbmittel beträgt vorzugsweise 3 bis 25 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 3 bis 10 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

Ferner kann in passender Weise ein Zusatzstoff, wie ein Trennmittel, ein Mittel zur Ladungskontrolle, ein Modifikator für die elektrische Leitfähigkeit, ein Streckmittel, ein verstärkender Füllstoff, wie eine faserige Substanz, ein Antioxidans oder ein Alterungsschutzmittel, zu dem Toner gegeben werden, der gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Das Trennmittel schließt Polyolefine mit niedrigem Molekulargewicht, wie Polyethylen, Polypropylen und Polybuten; Silikone; Fettsäureamide, wie Oleinsäureamid, Erucasäureamid, Ricinolsäureamid und Stearinsäureamid; von Pflanzen stammende Wachse, wie Carnaubawachs, Reiswachs, Candelillawachs, Japanwachs und Jojobaöl; von Tieren stammende Wachse, wie Bienenwachs; Mineral- und Erdölwachse, wie Montanwachs, Ozokerit, Sericit, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs und Fischer-Tropsch-Wachs; und dergleichen ein. Diese Trennmittel können allein oder als Gemisch von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.

Das Mittel zur Ladungskontrolle schließt einen Azofarbstoff auf Chrombasis, einen Azofarbstoff auf Eisenbasis, einen Azofarbstoff auf Aluminiumbasis, einen Metallkomplex der Salicylsäure und dergleichen ein.

Das Merkmal des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Toners liegt darin, dass das Verfahren den Schritt des Erzeugens von Primärteilchen, die das Harzbindemittel und das Farbmittel enthalten, in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels, d. h. Schritt (1), einschließt.

Beim Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Toners ist das Verfahren zum Mischen eines Harzbindemittels und eines Farbmittels oder einem Masterbatch des Farbmittels nicht besonders begrenzt und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel kann auch gleichzeitig beigemischt werden. Es wird auch bevorzugt, dass der Schritt des Schmelzknetens von mindestens einem Harzbindemittel und einem Farbmittel oder einem Masterbatch des Farbmittels durchgeführt wird, und danach werden die Primärteilchen, die das Harzbindemittel und das Farbmittel enthalten, in einem wässrigen Medium hergestellt. Es wird bevorzugt, dass eine Offendoppelwalzenknetmaschine zum Schmelzkneten eingesetzt wird. Die Offendoppelwalzenknetmaschine ist eine Knetmaschine, die zwei parallel nahe beieinander angeordnete Walzen enthält, wobei eine Heizfunktion oder eine Kühlfunktion bereitgestellt werden kann, indem ein Medium zum Erhitzen oder Abkühlen durch jede einzelne Walze geleitet wird. Da die Offendoppelwalzenknetmaschine das Schmelzkneten in einem offenen System durchführt und auch mit einer Heizwalze und einer Kühlwalze ausgerüstet ist, kann die Offendoppelwalzenknetmaschine leicht die während des Schmelzknetens erzeugte Knetwärme abführen, was sie von den herkömmlicherweise eingesetzten Doppelschneckenextrudern unterscheidet.

Ferner kann leichter ein Toner mit ausgezeichneter Dispergierbarkeit des Farbmittels hergestellt werden, indem die Temperatur des gekneteten Produkts vorzugsweise in einem Bereich kontrolliert wird von gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus Ts minus (–) 20 °C, bis gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus Ts plus (+) 20 °C, und stärker bevorzugt von gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus Ts – 15 °C, bis gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus Ts + 15 °C. Hier bedeutet Ts den Erweichungspunkt des Harzbindemittels. Wenn das Harzbindemittel zwei oder mehrere Arten von Harzen enthält, wird der Erweichungspunkt des Harzgemischs als Ts verwendet. Ebenso bedeutet die Temperatur des gekneteten Produkts die Temperatur des gekneteten Produkts selbst, das auf die Walze aufgebracht wird.

Der Abstand zwischen den zwei Walzen beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 mm und stärker bevorzugt 0,1 bis 3 mm. Außerdem sind Strukturen, Größen, Materialien und dergleichen der Walze nicht besonders begrenzt. Ebenso kann die Walzenoberfläche glatt, wellig, rau oder andersartig sein.

Die Umdrehungszahl der Walze, d. h. die Umfangsgeschwindigkeit der Walze, beträgt vorzugsweise 2 bis 100 m/min. Außerdem beträgt das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeit der zwei Walzen (Kühlwalze/Heizwalze) vorzugsweise 1/10 bis 9/10.

In der vorliegenden Erfindung können die feinen Teilchen des Harzbindemittels erzeugt werden, indem ein Harzbindemittel und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel gemischt werden, wodurch die Viskosität des Gemischs abgesenkt wird. Die hier genannten Erfinder haben festgestellt, dass die Viskosität des Gemischs auf Grund der Tatsache abgesenkt wird, dass das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel mit dem Harzbindemittel verträglich ist, so dass der Erweichungspunkt des Harzes überraschenderweise anscheinend abgesenkt wird. Indem dieses Phänomen ausgenutzt wird, wenn der Erweichungspunkt des mit dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel verträglichen Harzbindemittels anscheinend selbst bei einem Harzbindemittel mit einem Schmelzpunkt oder einem Erweichungspunkt von 100 °C oder höher im Falle des Harzes allein auf eine Temperatur gleich dem oder niedriger als der Siedepunkt von Wasser abgesenkt werden kann, kann eine Dispersion, bei der das Harzbindemittel in Wasser dispergiert ist, erhalten werden, indem Wasser unter Normaldruck zugetropft wird. Da die Dispersion hergestellt werden kann, indem mindestens Wasser und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel verwendet werden, gibt es einige Vorteile dahin gehend, dass ein in einem organischen Lösungsmittel unlösliches Harz auch anwendbar ist, dass die Sammlung eines organischen Lösungsmittels oder die Belastungen der Ausrüstung für die Aufrechterhaltung der Arbeitsumgebung, die in JP2004-198598 A und JP2002-296839 A angewendet werden, nicht notwendig sind und dass in der vorliegenden Erfindung, welche die chemische Einwirkung durch ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel ausnutzt, eine spezielle Ausrüstung, wie in JP-A-Hei-9-311502 offenbart, welche mechanische Mittel einsetzt, nicht notwendig ist, so dass eine Harzdispersion auf ökonomisch vorteilhafte Weise hergestellt werden kann. Deshalb kann das wässrige Medium, das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ein Lösungsmittel, wie ein organisches Lösungsmittel, enthalten und das wässrige Medium enthält Wasser in einer Menge von vorzugsweise 95 Gew.-% oder mehr und stärker bevorzugt 99 Gew.-% oder mehr. In der vorliegenden Erfindung können die feinen Teilchen des Harzbindemittels sogar erzeugt werden, wenn Wasser allein im Wesentlichen ohne die Verwendung eines organischen Lösungsmittels eingesetzt wird.

Das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel schließt beispielsweise Polyoxyethylenalkylarylether oder Polyoxyethylenalkylether, wie Polyoxyethylennonylphenylether, Polyoxyethylenoleylether und Polyoxyethylenlaurylether; Polyoxyethylensorbitanester, wie Polyoxyethylensorbitanmonolaurat und Polyoxyethylensorbitanmonostearat; Polyoxyethylenfettsäureester, wie Polyethylenglykolmonolaurat, Polyethylenglykolmonostearat und Polyethylenglykolmonooleat; und Oxyethylen/Oxypropylen-Blockcopolymere und dergleichen ein. Außerdem kann das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel zusammen mit einem anionischen oberflächenaktiven Mittel oder einem kationischen oberflächenaktiven Mittel in dem Bereich, der die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, verwendet werden.

Bei der Auswahl eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ist es wichtig, dass einer mit einer ausgezeichneten Verträglichkeit mit Harzen ausgewählt wird. Um eine stabile Dispersion eines Harzbindemittels zu erhalten, wird bevorzugt, dass das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel einen HLB-Wert (hydrophiles-lipophiles Gleichgewicht) von 12 bis 18 aufweist, und es wird stärker bevorzugt, dass zwei oder mehrere Arten nicht-ionischer oberflächenaktiver Mittel mit unterschiedlichen HLB-Werten je nach der Art des Harzbindemittels verwendet werden. Beispielsweise kann im Falle eines Harzes mit einer hohen Hydrophilie mindestens eine Art von nicht-ionischem oberflächenaktiven Mittel mit einem HLB-Wert von 12 bis 18 verwendet werden. Im Falle eines Harzes mit einer hohen Hydrophobie wird bevorzugt, dass zwei Arten von nicht-ionischem oberflächenaktiven Mittel mit unterschiedlichen HLB-Werten, nämlich ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel mit einem niedrigen HLB-Wert, beispielsweise einem HLB-Wert von 7 bis 10 oder so, und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel mit einem hohen HLB-Wert, beispielsweise einem HLB-Wert von 14 bis 20, zusammen verwendet werden, so dass sich ein gewichteter Mittelwert aus jedem einzelnen HLB-Wert von 12 bis 18 ergibt. In diesem Falle wird angenommen, dass hauptsächlich das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel mit einem HLB-Wert von 7 bis 10 oder so mit Harzen verträglich sein kann, und das nichtionische oberflächenaktive Mittel mit einem höheren HLB-Wert stabilisiert die Dispersion der Harze in Wasser.

Außerdem wird bevorzugt, dass das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel an das Farbmittel absorbiert ist, das im Harzbindemittel dispergiert werden soll. Es wird bevorzugt, den HLB-Wert des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels auf den vorstehend erwähnten Bereich einzustellen, da das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel in der Regel leichter an die Oberfläche des Farbmittels adsorbiert wird, und gleichzeitig liegt das Farbmittel stabiler im Harzbindemittel vor als ein Farbmittel, das in einer kolloidalen Dispersion in einem wässrigen Medium vorliegt.

Wenn die feinen Teilchen des Harzbindemittels in Wasser unter Normaldruck erzeugt werden, weist das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel einen Trübungspunkt von vorzugsweise 70 °C bis 105 °C und stärker bevorzugt 80 °C bis 105 °C auf.

Unter dem Gesichtspunkt der Absenkung des Schmelzpunktes des Harzbindemittels beträgt die Menge an nicht-ionischem oberflächenaktiven Mittel vorzugsweise 5 Gewichtsteile oder mehr, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel, und unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle des im Toner verbleibenden, nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels vorzugsweise 80 Gewichtsteile oder weniger. Deshalb beträgt unter dem Gesichtspunkt des Erfüllens beider vorstehend beschriebener Gesichtspunkte die Menge an nicht-ionischem oberflächenaktiven Mittel vorzugsweise 5 bis 80 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 10 bis 70 Gewichtsteile und noch stärker bevorzugt 20 bis 60 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

Ferner kann in der vorliegenden Erfindung die Dispergierbarkeit des Farbmittels weiter verbessert werden, indem ein Masterbatch des im Harz dispergierten Farbmittels eingesetzt wird.

Das Harz, das im Masterbatch des Farbmittels verwendbar ist, kann dieselbe Art wie im Harzbindemittel oder eine davon verschiedene Art sein. Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels wird dieselbe Art von Harz bevorzugt.

Außerdem weist das mit dem Masterbatch zu mischende Harzbindemittel unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels im Harzbindemittel eine Säurezahl von vorzugsweise gleich der oder höher als die Säurezahl des im Masterbatch des Farbmittels verwendeten Harzes auf, stärker bevorzugt 2 mg KOH/g oder mehr und noch stärker bevorzugt 5 mg KOH/g oder mehr.

Das Verfahren zur Herstellung eines Masterbatch eines Farbmittels umfasst beispielsweise

  • (1) ein Verfahren, das die Schritte des Befüllens eines Mischers oder einer Knetmaschine mit getrocknetem, pulverförmigem Farbmittel und Harz und gegebenenfalls einem Dispersionshilfsmittel, wie Wasser, Mischen der Bestandteile, wodurch das Farbmittel und das Harz benetzt werden, des Erhitzens unter Druck oder unter Normaldruck und Schmelzknetens des Farbmittels und des Harzes, und danach des Entfernens von Feuchtigkeit daraus unter Normaldruck oder unter verringertem Druck, wodurch das schmelzgeknetete Produkt getrocknet wird, einschließt;
  • (2) ein Verfahren, das die Schritte des Erhitzens von getrocknetem Farbmittel und Harz, um das Harz zu schmelzen, Zugebens von Wasser zu dem geschmolzenen Harzgemisch, Schmelzknetens des Farbmittels und des Harzes unter Druck oder unter Normaldruck und des Entfernens von Feuchtigkeit daraus unter Normaldruck oder unter verringertem Druck, wodurch das schmelzgeknetete Produkt getrocknet wird, einschließt;
  • (3) ein Verfahren, das die Schritte des Schmelzknetens eines Presskuchens (einschließlich einer Paste auf Wasserbasis) eines Farbmittels und eines Harzes, wodurch das Farbmittel aus der wässrigen Phase in die Harzphase wandern kann, und des Entfernens von Feuchtigkeit daraus einschließt; und dergleichen. Davon wird das Verfahren (3) unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels bevorzugt. Der mit dem Verfahren (3) erhaltene Masterbatch wird im Allgemeinen als „Flush-Masterbatch" bezeichnet. Bei der Herstellung des Flush-Masterbatch werden der Presskuchen und das Harz geknetet, wodurch das Farbmittel aus der wässrigen Phase in die Harzphase wandert. Das Harz wird durch eine starke Scherwirkung mit einer Knetmaschine während des Durchspülens zu der Form einer klebrigen Paste erweicht und das Farbmittel wandert durch eine innere Scherkraft dieses erweichten Harzes in einer klebrigen Pastenform in das zu dispergierende Harz. Demgemäß weist der Flush-Masterbatch im Vergleich zu dem Verfahren, bei dem ein Farbmittel, das einmal wie in den Verfahren (1) und (2) getrocknet wurde, eingesetzt wird, eine merklich ausgezeichnete Dispergierbarkeit des Farbmittels auf.

Das durch die Synthese erhaltene Farbmittel liegt im Allgemeinen in Form von Kristallen in der Größenordnung von Mikrometern vor, was als ein „Rohfarbmittel" bezeichnet wird. Der Pressluchen des Farbmittels, der bei der Herstellung des Flush-Masterbatch verwendbar ist, kann ein Presskuchen eines Rohfarbmittels sein. Es wird bevorzugt, dass der Presskuchen des Farbmittels ein Presskuchen eines feinen Farbmittels ist, das durch Feinpulverisieren des Rohfarbmittels mit physikalischen Mitteln oder mit einer chemischen Behandlung erhalten wird.

Der Presskuchen des Farbmittels bezieht sich auf einen Presskuchen, der erhalten wird, indem eine wässrige Dispersion des Farbmittels durch Filtration oder dergleichen gründlich entwässert wird. Der Feststoffgehalt (Farbmittel) im Presskuchen des Farbmittels beträgt vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%. Unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels im Harz beträgt der Feststoffgehalt stärker bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, wobei der Presskuchen in Form einer Paste auf Wasserbasis vorliegt.

Eines der physikalischen Mittel zum Feinpulverisieren eines Rohfarbmittels zu feinen Teilchen ist ein mechanisches Mahlverfahren. Das mechanische Mahlverfahren ist nicht besonders begrenzt. Das mechanische Mahlverfahren schließt beispielsweise ein Verfahren, das die Schritte des Zuführens von Zerkleinerungsmedien, wie Mahlkugeln, wie Metallkugeln und Keramikkugeln, in eine Zerkleinerungsmaschine und Versetzen der Zerkleinerungsmaschine in Schwingungen, wodurch eine Mahlwirkung gezeigt wird; ein Verfahren, das ferner den Schritt des Drehens der Zerkleinerungsmaschine selbst in einer trommelartigen Drehung, wodurch für Schwingungen und Drehungen der Zerkleinerungsmaschine gesorgt wird, wodurch eine Mahlwirkung bewirkt wird; und dergleichen ein. Die Mahlwirkung kann verstärkt werden, indem ein Mahlhilfsmittel, wie Natriumchlorid oder Natriumsulfat, während des Mahlens eingesetzt wird. Unter dem Gesichtspunkt der Erzeugung eines Farbmittels mit kleinerer Teilchengröße ist deshalb das Farbmittel, das in der vorliegenden Erfindung als Ausgangsmaterial für den Flush-Masterbatch verwendet wird, noch stärker bevorzugt ein Presskuchen des Farbmittels, das mit dem so genannten „Salzmahl"-Verfahren vermahlen wird, bei dem ein Salz, wie Natriumchlorid, als Mahlhilfsmittel verwendet wird. Das vermahlene Rohfarbmittel wird üblicherweise unter vermindertem Druck durch Erhitzen mit einer Wärmequelle (Zirkulation eines Heizmediums, wie Dampf; oder dergleichen), die in einer Trocknungsvorrichtung eingebaut ist, oder dergleichen getrocknet. Das vermahlene Rohfarbmittel kann mit einem ansatzweisen Verfahren, einem kontinuierlichen Verfahren oder dergleichen getrocknet werden. Die in dem vorstehenden Verfahren einsetzbare Trocknungsvorrichtung schließt eine im Handel erhältliche Trocknungsvorrichtung, die als Rüttelfließbetttrockner bezeichnet wird; eine Schwingmühle, die eine Heizvorrichtung und eine Vakuumvorrichtung enthält; und dergleichen ein. Gemäß dem Verfahren des Mahlens und Trocknens des Rohfarbmittels in der Trocknungsvorrichtung kann ein feines Farbmittel auch hergestellt werden, indem das im Syntheseschritt erhaltene Farbmittel und das Reaktionsgemisch, das ein Reaktionslösungsmittel oder dergleichen enthält, direkt vermahlen und getrocknet werden, ohne dass damit ein Schritt zur Herstellung eines Pigments durchgeführt wird.

Das Harz, das für den Flush-Masterbatch verwendet wird, weist einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 130 °C oder weniger und stärker bevorzugt 120 °C oder weniger auf. Es wird bevorzugt, dass die Temperatur, bei der der Presskuchen des Farbmittels und des Harzes geknetet werden, kleiner als der Erweichungspunkt des Harzes und kleiner als der Siedepunkt von Wasser ist.

Außerdem kann bei der Herstellung des Flush-Masterbatch, wenn der Presskuchen des Farbmittels und des Harzes geknetet werden, ferner gegebenenfalls ein organisches Lösungsmittel verwendet werden. Es wird jedoch bevorzugt, dass im Wesentlichen kein organisches Lösungsmittel im Flush-Masterbatch, der in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, eingesetzt wird.

Im Schritt (1), wenn Primärteilchen, die das Harzbindemittel und das Farbmittel enthalten, in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels erzeugt werden, ist es unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels und der Verhinderung des Absinkens der Dispersionseffektivität erwünscht, dass die Temperatur in dem System innerhalb des Temperaturbereichs von 10 °C unter bis 10 °C über, vorzugsweise 8 °C unter bis 8 °C über und stärker bevorzugt 5 °C unter bis 5 °C über dem Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels gehalten wird.

Im Schritt (1) wird es bevorzugt, dass beispielsweise ein wässriges Medium, vorzugsweise demineralisiertes Wasser oder destilliertes Wasser, zu einem homogenen Gemisch aus Harzbindemitteln, Farbmitteln oder dem Masterbatch von Farbmitteln und nicht-ionischen oberflächenaktiven Mitteln im System nach Rühren zugetropft wird. Es wird bevorzugt, dass sorgfältige Vorkehrungen getroffen werden, so dass das Harzbindemittel, das das Farbmittel enthält, welches mit dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel verträglich gemacht wurde, nicht in diesem Schritt vom Wasser getrennt wird.

Unter dem Gesichtspunkt, dass in den nachfolgenden Schritten homogene Aggregatteilchen erhalten werden, beträgt die Menge an zugemischtem wässrigem Medium vorzugsweise 100 bis 3000 Gewichtsteile, stärker bevorzugt 400 bis 3000 Gewichtsteile und noch stärker bevorzugt 800 bis 3000 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

Die Teilchengröße der Primärteilchen kann über die Menge an nicht-ionischem oberflächenaktiven Mittel, die Rührkraft und die Geschwindigkeit der Zugabe von Wasser kontrolliert werden. Im Schritt (1) beträgt unter dem Gesichtspunkt des homogenen Erhaltens von Primärteilchen die Geschwindigkeit der Zugabe des wässrigen Mediums zum Gemisch, das mindestens ein Harzbindemittel, ein Farbmittel oder einen Masterbatch eines Farbmittels und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel enthält, vorzugsweise 0,1 bis 50 g/min, stärker bevorzugt 0,5 bis 40 g/min und noch stärker bevorzugt 1 bis 30 g/min pro 100 g Gemisch.

Wenn das Harzbindemittel eine saure Gruppe, wie eine Carboxylgruppe oder eine Sulfonatgruppe, aufweist, kann Wasser zugegeben werden, nachdem oder während das gesamte oder ein Teil des Harzbindemittels neutralisiert wird. Wenn das Harzbindemittel mit einer sauren Gruppe verwendet wird, kann neben dem Faktor der nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel der Faktor der Eigenemulgierbarkeit des Harzes ein kontrollierende Faktor für die Teilchengröße der Primärteilchen sein.

Ein Dispergiermittel kann gegebenenfalls zum Zwecke des Absenkens der Schmelzviskosität und des Schmelzpunktes des Harzbindemittels und des Verbesserns der Dispergierbarkeit der erzeugten Primärteilchen eingesetzt werden. Das Dispergiermittel schließt beispielsweise wasserlösliche Polymere, wie Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Natriumpolyacrylat und Natriumpolymethacrylat; anionische oberflächenaktives Mittelen, wie Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumoctadecylsulfat, Natriumoleat, Natriumlaurat und Kaliumstearat; kastionische oberflächenaktives Mittelen, wie Laurylaminacetat, Stearylaminacetat und Lauryltrimethylammoniumchlorid; amphotere oberflächenaktive Mittel, wie Lauryldimethylaminoxid; und anorganische Salze, wie Tricalciumphosphat, Aluminiumhydroxid, Calciumsulfat, Calciumcarbonat und Bariumcarbonat, ein. Die Menge an zuformuliertem Dispergiermittel beträgt unter dem Gesichtspunkt der Emulsionsstabilität und Detergiereigenschaften vorzugsweise 20 Gewichtsteile oder weniger, stärker bevorzugt 15 Gewichtsteile oder weniger und noch stärker bevorzugt 10 Gewichtsteile oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

Der Feststoffgehalt des Systems zur Herstellung der Dispersion der Primärteilchen beträgt unter dem Gesichtspunkt der Stabilität der Dispersion und Handhabungseigenschaften der Dispersion im Aggregierschritt vorzugsweise 7 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 7 bis 40 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%. Der Feststoff enthält nicht flüchtige Komponenten, wie ein Harz und ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel.

Unter dem Gesichtspunkt der homogenen Aggregation in den nachfolgenden Schritten wird bevorzugt, dass der Volumenmedian der Teilchengröße (D50) der Primärteilchen größer ist als die mittlere Größe des Farbmittels. Insbesondere weisen die Primärteilchen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von vorzugsweise 0,05 bis 3 &mgr;m, stärker bevorzugt 0,05 bis 1 &mgr;m und noch stärker bevorzugt 0,05 bis 0,8 &mgr;m auf. Die mittlere Teilchengröße der Primärteilchen bezieht sich auf den Volumenmedian der Teilchengröße (D50) und kann mit einem Laserbeugungsteilchengrößenanalysator oder dergleichen bestimmt werden.

Nachfolgend wird mit den Primärteilchen, die in Schritt (1) erhalten wurden, der Schritt des Aggregierens der Primärteilchen und des Vereinheitlichens der aggregierten Teilchen, d. h. der Schritt (2), durchgeführt.

In Schritt (2) kann der Feststoffgehalt des Systems im Schritt des Aggregierens der Primärteilchen (dieser Teil von Schritt (2) wird nachstehend als „Aggregierschritt" bezeichnet) gegebenenfalls durch Zugeben von Wasser zur Dispersion des Harzbindemittels eingestellt werden. Der Feststoffgehalt beträgt vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und noch stärker bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, damit homogenes Aggregieren stattfindet.

Außerdem beträgt der pH-Wert des Systems im Aggregierschritt unter dem Gesichtspunkt, dass sowohl der Dispersionsstabilität des flüssigen Gemischs als auch den Aggregationseigenschaften der feinen Teilchen des Harzbindemittels, des Farbmittels und dergleichen Genüge getan werden muss, vorzugsweise 2 bis 10, stärker bevorzugt 2 bis 8 und noch stärker bevorzugt 3 bis 7.

Die Temperatur des Systems im Aggregierschritt ist unter demselben Gesichtspunkt vorzugsweise gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – (minus) 50 °C, und gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – (minus) 10 °C, stärker bevorzugt gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – 30 °C, und gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – 10 °C.

Wenn die Primärteilchen aggregiert werden, werden nicht nur die gemäß Schritt (1) erhaltenen Primärteilchen aggregiert (Homoaggregation), sondern es wird auch die Dispersion der Primärteilchen getrennt mit der Dispersion der feinen Harzteilchen oder dergleichen gemischt, die in der gleichen Weise wie in Schritt (1) erhalten wurden, ausgenommen dass kein Farbmittel und kein Masterbatch des Farbmittels verwendet wird, wodurch die Primärteilchen mit den anderen feinen Harzteilchen aggregieren (Heteroaggregation).

Im Aggregierschritt kann ein Aggregiermittel zugegeben werden, um das Aggregieren wirksam durchzuführen. Als das organische Aggregiermittel kann ein kationisches oberflächenaktives Mittel in Form eines quaternären Salzes, Polyethylenimin oder dergleichen verwendet werden und als das anorganische Aggregiermittel kann ein anorganisches Metallsalz, ein zweiwertiger oder höherer mehrwertiger Metallkomplex oder dergleichen verwendet werden. Das anorganische Metallsalz schließt beispielsweise Metallsalze, wie Natriumsulfat, Natriumchlorid, Calciumchlorid, Calciumnitrat, Bariumchlorid, Magnesiumchlorid, Zinkchlorid, Aluminiumchlorid und Aluminiumsulfat; und anorganische Metallsalzpolymere, wie Poly(aluminiumchlorid), Poly(aluminiumhydroxid) und Poly(calciumsulfid), ein. Davon werden ein dreiwertiges Aluminiumsalz und dessen Polymere bevorzugt, da diese Aggregiermittel ein hohes Aggregiervermögen bei geringer Menge aufweisen und bequem hergestellt werden können. Außerdem werden der Metallkomplex und das kationische oberflächenaktive Mittel in Form eines quaternären Salzes unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle der Ladungseigenschaften stärker bevorzugt.

Die Menge an Aggregiermittel beträgt unter dem Gesichtspunkt der Umweltbeständigkeit des Toners vorzugsweise 30 Gewichtsteile oder weniger, stärker bevorzugt 20 Gewichtsteile oder weniger und noch stärker bevorzugt 10 Gewichtsteile oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel.

Es wird bevorzugt, dass das Aggregiermittel in Form eines wässrigen Mediums zugegeben wird und dass das Gemisch während der Zugabe des Aggregiermittels und nach dem Ende der Zugabe ausreichend gerührt wird.

Nachfolgend werden die Aggregatteilchen, die mindestens das Harzbindemittel und das Farbmittel enthalten und die in dem vorstehend erwähnten Aggregierschritt erhalten wurden, erhitzt, wodurch sie vereinheitlicht werden (dieser Teil von Schritt (2) wird nachstehend als „Vereinheitlichungsschritt" bezeichnet).

Die Temperatur des Systems im Vereinheitlichungsschritt ist unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle der Teilchengröße, Teilchengrößenverteilung und der Gestalt des gewünschten Toners und der Verschmelzbarkeit der Teilchen vorzugsweise gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – (minus) 30 °C, und gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels + (plus) 10 °C, stärker bevorzugt gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – 25 °C, und gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt + 10 °C, und noch stärker bevorzugt gleich der oder höher als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels – 20 °C, und gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt des Harzbindemittels + 10 °C. Außerdem wird bevorzugt, dass die Rührgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, bei der die Aggregatteilchen nicht ausgefällt werden.

Mit dem gemäß Schritt (2) erhaltenen Toner werden auf gründliche Weise die Schritte wie eine Flüssig-Fest-Trennung, wie Filtration, Waschschritt und Trockenschritt, durchgeführt, wodurch ein Toner erhalten werden kann.

Beim Waschschritt wird bevorzugt, dass eine Säure zur Entfernung von Metallionen auf der Toneroberfläche verwendet wird, damit eine zufrieden stellende Aufladbarkeit und Zuverlässigkeit als Toner sicher gestellt wird. Es wird auch bevorzugt, dass das zugegebene nicht-ionische oberflächenaktive Mittel durch Waschen vollständig entfernt wird, und das Waschen wird mit einem wässrigen Medium bei einer Temperatur gleich dem oder niedriger als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels durchgeführt. Vorzugsweise wird das Waschen mehrere Male durchgeführt.

Außerdem können im Trockenschritt beliebige Verfahren, wie Rüttelfließbetttrocknungsverfahren, Sprühtrocknungsverfahren, Gefriertrocknungsverfahren oder Luftstromverfahren, eingesetzt werden. Es wird unter dem Gesichtspunkt der Aufladbarkeit des Toners bevorzugt, dass der Wassergehalt des Toners nach der Trocknung auf vorzugsweise 1,5 Gew.-% oder weniger und stärker bevorzugt 1,0 Gew.-% oder weniger eingestellt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein kugelförmiger Toner mit einer kleinen Teilchengröße und einer scharfen Teilchengrößenverteilung erhalten werden, der für hohe Präzision und hohe Bildqualität geeignet ist.

Unter dem Gesichtspunkt der hohen Bildqualität und Produktivität weist der Toner einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von vorzugsweise 1 bis 7 &mgr;m, stärker bevorzugt 2 bis 7 &mgr;m und noch stärker bevorzugt 3 bis 6 &mgr;m auf.

Außerdem weist der Toner unter dem Gesichtspunkt der Fixierbarkeit bei niedriger Temperatur einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 60 °C bis 140 °C, stärker bevorzugt 60 °C bis 130 °C und noch stärker bevorzugt from 60 °C bis 120 °C auf. Außerdem weist der Toner unter demselben Gesichtspunkt eine Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks, die mit einem Differentialscanningkalorimeter bestimmt wird, von vorzugsweise 60 °C bis 140 °C, stärker bevorzugt 60 °C bis 130 °C und noch stärker bevorzugt 60 °C bis 120 °C auf.

In den mit der vorliegenden Erfindung erhaltenen Toner kann ein Hilfsmittel, wie ein Fließfähigkeitsmittel, als externer Zusatzstoff auf die Oberfläche der Tonerteilchen gegeben werden. Als der externe Zusatzstoff können bekannte feine Teilchen, wie feine Siliciumdioxidteilchen, deren Oberfläche hydrophob behandelt wurde, feine Titanoxidteilchen, feine Aluminiumoxidteilchen, feine Ceroxidteilchen und Ruß, oder feine Teilchen von Polymeren, wie Polycarbonat, Poly(methylmethacrylat) und Silikonharz, verwendet werden.

Der externe Zusatzstoff weist ein Zahlenmittel der Teilchengröße von vorzugsweise 4 bis 200 nm und stärker bevorzugt 8 bis 30 nm auf. Das Zahlenmittel der Teilchengröße des externen Zusatzstoffs kann unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops oder eines Transmissionselektronenmikroskops erhalten werden.

Die zuformulierte Menge an externem Zusatzstoff beträgt vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsteile und stärker bevorzugt 1,5 bis 3,5 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Toner vor der Behandlung mit dem externen Zusatzstoff. Hier können, wenn ein hydrophobes Siliciumdioxid als externer Zusatzstoff verwendet wird, die vorstehend beschriebenen, gewünschten Wirkungen erhalten werden, indem das hydrophobe Siliciumdioxid in einer Menge von 1 bis 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Toner vor der Behandlung mit dem externen Zusatzstoff, verwendet wird.

Der Toner für die Elektrophotographie, der gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird, kann als ein nichtmagnetischer einkomponentiger Entwickler oder als ein zweikomponentiger Entwickler, der durch Mischen des Toners mit einem Träger erhalten wird, verwendet werden.

Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen weiter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Beispiele werden lediglich zu Veranschaulichungszwecken angegeben und sollen nicht als Begrenzung der vorliegenden Erfindung angesehen werden.

  • 1. Säurezahl der Harze Bestimmt gemäß JIS K0070.
  • 2. Erweichungspunkt, Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks, Schmelzpunkt und Glasübergangstemperatur von Harzen und Tonern

(1) Erweichungspunkt

Der Erweichungspunkt bezieht sich auf die Temperatur, bei der die Hälfte der Menge der Probe ausfließt, wenn die Abwärtsbewegung eines Kolbens gegen die Temperatur aufgetragen wird, wie sie unter Verwendung eines Fließprüfgeräts (CAPILLARY RHEOMETER „CFT-500D", im Handel von Shimadzu Corporation erhältlich) gemessen wird, wobei eine Probe von 1 g durch eine Düse mit einer Düsenporengröße von 1 mm und einer Länge von 1 mm extrudiert wird, während die Probe so erhitzt wird, dass die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 6 °C/min ansteigt, und darauf eine Last von 1,96 MPa mit dem Kolben angelegt wird.

(2) Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks und Schmelzpunkt

Die Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks wird unter Verwendung eines Differentialscanningkalorimeters („DSC 210", im Handel von Seiko Instruments, Inc., erhältlich) bestimmt, indem ihre Temperatur auf 200 °C angehoben, die heiße Probe mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 °C/min von dieser Temperatur auf 0 °C abgekühlt und danach die Probe erhitzt wird, so dass die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 10 °C/min angehoben wird. Unter den beobachteten endothermen Peaks wird die Temperatur eines endothermen Peaks auf der Seite der höchsten Temperatur als die Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks definiert. Wenn der Unterschied zwischen der Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks und dem Erweichungspunkt 20 °C oder weniger beträgt, wird die Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks als Schmelzpunkt definiert. Wenn die Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt minus 20 °C, ist, wird der Peak einem Glasübergang zugeschrieben.

(3) Glasübergangstemperatur

Die Glasübergangstemperatur wird unter Verwendung eines Differentialscanningkalorimeters („DSC 210", im Handel von Seiko Instruments, Inc., erhältlich) bestimmt, indem ihre Temperatur auf 200 °C angehoben, die Probe mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 °C/min von dieser Temperatur auf 0 °C abgekühlt und danach die Temperatur der Probe mit einer Geschwindigkeit von 10 °C/min angehoben wird. Wenn ein Peak bei einer Temperatur gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt minus 20 °C, beobachtet wird, wird dessen Peaktemperatur als Glasübergangstemperatur abgelesen und wenn eine Verschiebung der Kurve ohne Beobachtung von Peaks bei einer Temperatur gleich der oder niedriger als die Temperatur, berechnet aus dem Erweichungspunkt minus 20 °C, beobachtet wird, wird die Temperatur des Schnittpunkts zwischen einer Tangente mit maximaler Steigung der Kurve im Teil der Kurvenverschiebung und der verlängerten Grundlinie der Hochtemperaturseite der Kurvenverschiebung als Glasübergangstemperatur abgelesen. Die Glasübergangstemperatur ist eine Eigenschaft, die dem amorphen Anteil im Harz innewohnt, welche im Allgemeinen in einem amorphen Polyester beobachtet werden kann oder in einigen Fällen auch in einem amorphen Anteil eines kristallinen Polyesters beobachtet werden kann.

3. Index der Kristallinität für Harze

Der Index der Kristallinität wird als Kristallinitätsgrad aus dem Erweichungspunkt und der Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks, die gemäß den vorstehend erwähnten Verfahren bestimmt wurden, unter Verwendung der folgenden Formel berechnet:

4. Zahlenmittel des Molekulargewichts der Harze

Das Zahlenmittel des Molekulargewichts wird aus der Molekulargewichtsverteilung erhalten, die mit der Gelpermeationschromatographie nach dem folgenden Verfahren bestimmt wird.

(1) Herstellung einer Probenlösung

Ein kristalliner Polyester wird in Chloroform gelöst und ein amorpher Polyester wird in Tetrahydrofuran gelöst, so dass sie jeweils eine Konzentration von 0,5 g/100 ml aufweisen. Jede der resultierenden Lösungen wird dann durch einen Fluorharzfilter („FP-200", im Handel von Sumitomo Electric Industries, Ltd., erhältlich) mit einer Porengröße von 2 &mgr;m filtriert, um unlösliche Komponenten zu entfernen, wodurch sich eine Probenlösung ergibt.

(2) Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung

Als Eluent wird Chloroform, wenn ein kristalliner Polyester bestimmt wird, oder Tetrahydrofuran bei einem amorphen Polyester mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/min fließen gelassen und die Säule wird in einem Thermostaten bei 40 °C stabilisiert. 100 &mgr;l Probenlösung wird in die Säule injiziert, um die Molekulargewichtsverteilung zu bestimmen. Das Molekulargewicht der Probe wird auf der Grundlage einer zuvor erstellten Kalibrationskurve berechnet. Die Kalibrationskurve für das Molekulargewicht ist eine, die unter Verwendung mehrerer Arten von monodispersen Polystyrolen als Standardproben erstellt wurde.

  • Analysator: CO-8010 (im Handel von Tosoh Corporation erhältlich)
  • Säule: GMHLX + G3000HXL (im Handel von Tosoh Corporation erhältlich)

5. Teilchengröße der dispergierten Teilchen von Primärteilchen
  • (1) Messgerät: Laserbeugungsteilchengrößenanalysator („LA-920", im Handel von HORIBA, Ltd., erhältlich)
  • (2) Messbedingungen: Eine Zelle zur Bestimmung wird mit destilliertem Wasser befüllt und der Volumenmedian der Teilchengröße (D50) wird bei einer solchen Konzentration der Dispersion erhalten, dass ihre Extinktion in einem passenden Bereich liegt.
6. Teilchengröße der Toner
  • (1) Herstellung der Dispersion: 10 mg einer zu messenden Probe werden zu 5 ml Dispersionsmedium (eine 5 gew.%ige wässrige Lösung von „EMULGEN 109P" (im Handel von Kao Corporation erhältlich, Polyoxyethylenlaurylether, HLB-Wert: 13,6)) gegeben und eine Minute mit einem Ultraschalldispergiergerät dispergiert. Danach werden 25 ml Elektrolytlösung („Isotone II" (im Handel von Beckman Coulter erhältlich)) dazu gegeben und das Gemisch wird weiter eine Minute mit dem Ultraschalldispergiergerät dispergiert, wodurch sich eine Dispersion ergibt.
  • (2) Messgerät: Coulter Multisizer II (im Handel von Beckman Coulter erhältlich) Öffnungsdurchmesser: 100 &mgr;m

    Bereich der zu bestimmenden Teilchengrößen: 2 bis 60 &mgr;m

    Analysesoftware: Coulter Multisizer AccuComp Ver. 1.19 (im Handel von Beckman Coulter erhältlich)
  • (3) Messbedingungen: 100 ml Elektrolyt und Dispersion werden in ein Becherglas gegeben und die Teilchengrößen von 30000 Teilchen werden unter der Bedingung für die Konzentration bestimmt, dass die Bestimmung für 30000 Teilchen in 20 s beendet ist, wodurch ihr Volumenmedian der Teilchengröße (D50) bestimmt wird.
Herstellungsbeispiel 1 für kristallinen Polyester

Ein 5 l-Vierhalskolben, der mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement ausgerüstet war, wurde mit 1652 g 1,6-Hexandiol, 364 g Neopentylglykol, 2905 g Terephthalsäure und 10 g Dibutylzinnoxid befüllt und die Bestandteile wurden bei 200 °C umgesetzt, bis keine Körnchen von Terephthalsäure beobachtet wurden. Danach wurden die Bestandteile weiter 1 Stunde bei 8,3 kPa umgesetzt, wodurch sich ein Harz A ergab. Das Harz A hatte einen Erweichungspunkt von 115,6 °C, eine Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks (Schmelzpunkt) von 118,6 °C, einen Index der Kristallinität von 0,98, eine Säurezahl von 35 mg KOH/g und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 4450.

Herstellengsbeispiel 1 für amorphen Polyester

Ein Vierhalskolben, der mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement ausgerüstet war, wurde mit 16800 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 5800 g Fumarsäure und 15 g Dibutylzinnoxid befüllt und die Bestandteile wurden bei 230 °C unter einer Stickstoffatmosphäre unter Rühren umgesetzt, bis der gemäß ASTM D36-86 bestimmte Erweichungspunkt 100 °C erreichte, wodurch sich ein Harz B ergab. Das Harz B hatte einen Erweichungspunkt von 98 °C, eine Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks von 63 °C, einen Index der Kristallinität von 1,6, eine Glasübergangstemperatur von 56 °C, eine Säurezahl von 22,4 mg KOH/g und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2930.

Herstellungsbeispiel 2 für amorphen Polyester

Ein Vierhalskolben, der mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement ausgerüstet war, wurde mit 34090 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 5800 g Fumarsäure und 15 g Dibutylzinnoxid befällt und die Bestandteile wurden bei 230 °C unter einer Stickstoffatmosphäre unter Rühren umgesetzt, bis der gemäß ASTM D36-86 bestimmte Erweichungspunkt 100 °C erreichte, wodurch sich ein Harz C ergab. Das Harz C hatte einen Erweichungspunkt von 98 °C, eine Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks von 63 °C, einen Index der Kristallinität von 1,6, eine Glasübergangstemperatur von 56 °C, eine Säurezahl von 22,4 mg KOH/g und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2930.

Herstellungsbeispiel 3 für amorphen Polyester

Ein Vierhalskolben, der mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement ausgerüstet war, wurde mit 12250 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 21125 g Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 15272 g Terephthalsäure und 15 g Dibutylzinnoxid befüllt und die Bestandteile wurden bei 220 °C unter einer Stickstoffatmosphäre unter Rühren umgesetzt, bis der gemäß ASTM D36-86 bestimmte Erweichungspunkt 112 °C erreichte, wodurch sich ein Harz D ergab. Das Harz D hatte einen Erweichungspunkt von 110 °C, eine Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks von 75 °C, einen Index der Kristallinität von 1,51, eine Glasübergangstemperatur von 70 °C, eine Säurezahl von 5,9 mg KOH/g und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 4088.

Herstellungsbeispiel 4 für amorphen Polyester

Ein Vierhalskolben, der mit einem Stickstoffeinlassrohr, einem Trockenrohr, einem Rührer und einem Thermoelement ausgerüstet war, wurde mit 16800 g Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 15600 g Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 11000 g Terephthalsäure, 1544 g Dodecenylbernsteinsäureanhydrid und 15 g Dibutylzinnoxid befüllt und die Bestandteile wurden 4 Stunden bei 230 °C unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Danach wurden 4600 g Trimellitsäureanhydrid dazu gegeben und das zusammen gegebene Gemisch wurde umgesetzt, bis der gemäß ASTM D36-86 bestimmte Erweichungspunkt 125 °C erreichte, wodurch sich ein Harz E ergab. Das Harz E hatte einen Erweichungspunkt von 123 °C, eine Höchsttemperatur des/der endothermen Peaks von 72 °C, einen Index der Kristallinität von 1,70, eine Glasübergangstemperatur von 63 °C, eine Säurezahl von 20,0 mg KOH/g und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 3400.

Beispiel I-1

200 g Harz B, 10 g Farbmittel „ECB-301" (im Handel von DAINICHISEIKA COLOR & CHEMICALS MFG. CO., LTD., erhältlich, Kupferphthalocyanin) und 40 g nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=12 mol zugegeben), Trübungspunkt: 98 °C, HLB-Wert: 15,3) wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert, was eine um 3 °C niedrigere Temperatur als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktives Mittelen ist, und 90 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 300 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 1631,5 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten einen Volumenmedian der Teilchengröße von 0,13 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 16,9 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 2 l-Gefäß wurde mit 400 g der resultierenden Dispersion, die die Primärteilchen enthielt, befüllt und eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 1 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, wurde zu der Dispersion gegeben. Die Dispersion wurde so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 5,9 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde von 80 °C weiter mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min erhitzt, das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 98 °C erreichte und die Dispersion wurde weiter gerührt, bis die Temperatur auf Zimmertemperatur zurück gegangen war. Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine Teilchen ergaben, bei denen die Aggregatteilchen vereinheitlicht waren, d. h. ein Toner. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,6 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 90 °C auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein Bild, das für praktische Zwecke keine Probleme aufwies, erhalten.

Beispiel I-2

Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel I-1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass 10 g Ruß „MOGUL L" (im Handel von Cabot Corporation erhältlich) anstelle des Farbmittels „ECB-301" verwendet wurden, wodurch sich ein schwarzer Toner ergab. Der pH-Wert betrug 5,6 beim Aggregierschritt. Die feinen, gefärbten Harzteilchen, d. h. der Toner, vor der externen Zugabe des hydrophoben Siliciumdioxids wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,8 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 91 °C auf.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden schwarzen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein Bild, das für praktische Zwecke keine Probleme aufwies, erhalten.

Beispiel I-3

200 g Harz A, 10 g Farbmittel „ECB-301" (im Handel von DAINICHISEIKA COLOR & CHEMICALS MFG. CO., LTD., erhältlich, Kupferphthalocyanin) und 66 g nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=9 mol zugegeben), Trübungspunkt: 83 °C, HLB-Wert: 13,6) wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 90 °C stabilisiert, was eine um 7 °C höhere Temperatur als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ist, und 25,4 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 300 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 1631,5 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten einen Volumenmedian der Teilchengröße von 0,26 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 19,8 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben 2 Gew.-% Restkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 2 l-Gefäß wurde mit 400 g der resultierenden Dispersion, die die Primärteilchen enthielt, befüllt und eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 0,92 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, wurde zu der Dispersion gegeben. Die Dispersion wurde so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 100 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 6,0 beim Aggregierschritt.

Weiterhin wurde die Temperatur der Dispersion 8 Stunden bei 100 °C gehalten und danach wurde das Erhitzen abgebrochen und die Dispersion wurde weiter gerührt, bis die Temperatur auf Zimmertemperatur zurück gegangen war. Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine Teilchen ergaben, bei denen die Aggregatteilchen vereinheitlicht waren, d. h. ein Toner. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 10,4 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 110 °C auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein Bild, das für praktische Zwecke keine Probleme aufwies, erhalten.

Beispiel I-4

Materialien mit einem Gesamtgewicht von 3 kg, die 65 Gewichtsteile Harz D, 35 Gewichtsteile Harz E und 5 Gewichtsteile Ruß „MOGUL L" (im Handel von Cabot Corporation erhältlich, Teilchengröße der Primärteilchen: 25 nm) enthielten, wurden in einen 10 l-Henschel-Mischer zugeführt und 3 Minuten bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit eines Flügelrades von 2300 Upm vorgemischt. Das aus 65 Gewichtsteilen Harz D und 35 Gewichtsteilen Harz E bestehende Harzgemisch hatte einen Erweichungspunkt von 117 °C.

Das resultierende Gemisch wurde in eine kontinuierliche Offendoppelwalzenknetmaschine „Kneadex" (im Handel von MITSUI MINING COMPANY, LIMITED, erhältlich) mit einem Tellerdosierer zugeführt und das Gemisch wurde geknetet, wodurch sich ein geknetetes Produkt ergab. Hier wies die zu diesem Zeitpunkt verwendete kontinuierliche Offendoppelwalzenknetmaschine eine Walze mit einem äußeren Durchmesser von 0,14 m und einer wirksamen Länge von 0,8 m auf und die Betriebsbedingungen waren eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Walze auf der Seite mit höherer Umdrehung (vordere Walze) von 75 Upm, eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Walze auf der Seite mit niedrigerer Umdrehung (hintere Walze) von 50 Upm und ein Abstand zwischen den Walzen von 0,1 mm. Die Temperaturen des Heizmediums und des Kühlmediums im Inneren der Walzen waren wie folgt. Die Walze auf der Seite mit höherer Umdrehung wies eine Temperatur an der Ausgangsmaterialzufuhrseite von 150 °C und eine Temperatur an der Ausstoßseite für das geknetete Gemisch von 130 °C auf und die Walze auf der Seite mit niedrigerer Umdrehung wies eine Temperatur an der Ausgangsmaterialzufuhrseite von 35 °C und eine Temperatur an der Ausstoßseite für das geknetete Gemisch von 30 °C auf. An diesem Punkt betrug die Temperatur des schmelzgekneteten Produkts 107 °C. Außerdem betrug die Zufuhrgeschwindigkeit für das Ausgangsmaterialgemisch 5 kg/h und die mittlere Verweilzeit betrug etwa 5 Minuten. Das resultierende geknetete Produkt für einen Toner wurde mit einem Kühlband gekühlt und danach wurde das gekühlte Produkt grob mit einer Mühle mit einem Sieb mit 2 mm Durchmesser zerkleinert.

210 g des resultierenden, grob zerkleinerten Produkts und 40 g nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=12 mol zugegeben), Trübungspunkt: 98 °C, HLB-Wert: 15,3) wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert, was eine um 3 °C niedrigere Temperatur als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ist, und 90 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 300 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 1600 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten einen Volumenmedian der Teilchengröße von 0,18 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 18,4 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 2 l-Gefäß wurde mit 400 g der resultierenden Dispersion, die die Primärteilchen enthielt, befüllt und eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 1,21 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, wurde zu der Dispersion gegeben. Die Dispersion wurde so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 6,1 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde von 80 °C weiter mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min erhitzt, das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 85 °C erreichte und die Dispersion wurde weiter gerührt, bis die Temperatur auf Zimmertemperatur zurück gegangen war (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine Teilchen ergaben, bei denen die Aggregatteilchen vereinheitlicht waren, d. h. ein Toner. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,3 &mgr;m, einen Erweichungspunkt von 101 °C und einen Wassergehalt von 0,3 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein schwarzer Toner ergab.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden schwarzen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein Bild, das für praktische Zwecke keine Probleme aufwies, erhalten.

Vergleichsbeispiel I-1

Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel I-1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass 100 g Wasser anstelle des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels verwendet wurden und es wurde versucht, eine Harzdispersion herzustellen.

Jedoch war es wegen der Zugabe des anstelle des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels verwendeten Wassers und der Zugabe von wässrigem Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) an einem Punkt, wo die Temperatur des Systems auf etwa 110 °C abgesenkt wurde, schwierig zu rühren, so dass die Harzdispersion nicht hergestellt werden konnte.

Vergleichsbeispiel I-2

Ein 5 L-Edelstahltopf wurde mit 200 g Harz A, 10 g Farbmittel „ECB-301" (im Handel von DAINICHISEIKA COLOR & CHEMICALS MFG. CO., LTD., erhältlich, Kupferphthalocyanin) und 300 g Methylethylketon befüllt. Während die Bestandteile mit einem paddelförmigen Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurden, wurde das Harz bei 70 °C aufgelöst, wodurch das Farbmittel dispergiert wurde. 90 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel dazu getropft, wobei mit dem paddelförmigen Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Danach wurde Methylethylketon fraktioniert abdestilliert, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen mit zwei Peaks in der Teilchengrößenverteilung enthielt. Die Primärteilchen hatten einen Volumenmedian der Teilchengröße von 0,65 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 17,6 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Nachdem die Primärteilchen erhalten worden waren, wurden dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel I-1 durchgeführt, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab. Der pH-Wert betrug 5,9 beim Aggregierschritt. Die feinen, gefärbten Harzteilchen, d. h. der Toner, vor der externen Zugabe des hydrophoben Siliciumdioxids wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 6,3 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 109 °C auf. Als die feinen, gefärbten Harzteilchen mit einem Mikroskop betrachtet wurden, wurde festgestellt, dass die Dispergierbarkeit des Farbmittels sehr schlecht war.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde lediglich ein Bild mit ungleichmäßiger Farbtonung erhalten.

Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass in den Beispielen I-1 bis I-4 ein Toner mit einer kleinen Teilchengröße erhalten wird, der ein ausgezeichnetes Bild ergibt.

Andererseits ist ersichtlich, dass im Falle von Vergleichsbeispiel I-1, wo kein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel verwendet wird, keine Primärteilchen hergestellt werden können und dass im Falle von Vergleichsbeispiel 1-2, wo ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, kein Toner mit einer einheitlichen Teilchengröße erhalten wird.

Herstellungsbeispiel 1 eines Farbmittel

Ein 30 l-Reaktionsgefäß mit Glasauskleidung wurde mit 3000 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid, 4500 Gewichtsteilen Harnstoff, 530 Gewichtsteilen Kupfer(I)chlorid, 10 Gewichtsteilen Ammoniummolybdat, 8000 Gewichtsteilen Hizol P (im Handel von NIPPON OIL CORPORATION (formal als Nippon Petrochemicals Co., Ltd., bekannt) erhältlich, Alkylbenzol) befüllt. Die Bestandteile wurden unter Rühren auf eine Temperatur von 170 °C bis 200 °C erhitzt. Dei erhitzten Bestandteile wurden 4 bis 7 Stunden umgesetzt, wodurch sich eine Aufschlämmung von rohem Kupferphthalocyanin ergab (Feststoffgehalt (rohes Kupferphthalocyanin): 26,5 Gew.-%).

Die erhaltene Aufschlämmung von rohem Kupferphthalocyanin wurde bei einer gegebenen Geschwindigkeit mit einer Pumpe in einen Rüttelfließbetttrockner (im Handel von CHUO KAKOHKI CO., LTD., erhältlich, Modell VHS30) aus SUS316 eingeleitet, der mit Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 3/8 inch (9,525 mm) als Mahlhilfe bei einem inneren Volumen von bis zu 70% des Trockners gepackt war. Der Rüttelfließbetttrockner wurde kontinuierlich betrieben, während zugeführt wurde, wodurch die Kupferphthalocyaninteilchen, während sie vermahlen wurden, getrocknet wurden. Die Entfernung des Lösungsmittels wurde in etwa zweistündigem Betrieb beendet. Das fein vermahlene Kupferphthalocyanin wurde mit einem 2 gew.-%igen wässrigen Kaliumhydroxid bzw. einer 2 gew.%igen wässrigen Schwefelsäure (bei 90 °C bis 100 °C) wärmebehandelt, jeweils in der 20- bis 30-fachen Menge des fein vermahlenen Kupferphthalocyanins, um daraus Verunreinigungen zu entfernen, wie nicht umgesetztes Produkt, ein Nebenprodukt und dergleichen. Das wärmebehandelte Produkt wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch sich ein leuchtendes Kupferphthalocyaninpigment A mit einer mittleren Teilchengröße von 60 nm ergab.

Herstellungsbeispiel 2 eines Farbmittel

Dieselben Vorgehensweisen wie in Herstellungsbeispiel 1 wurden durchgeführt bis zum Schritt des Entfernens von Verunreinigungen aus dem fein vermahlenen Kupferphthalocyanin und des Waschens des behandelten Produkts mit Wasser. Danach wurde überschüssiges Wasser abfiltriert, wodurch sich ein pastenartiger Presskuchen B auf Wasserbasis (Feststoffgehalt (Kupferphthalocyaninpigment): 47,9 Gew.-%) des leuchtenden Kupferphthalocyaninpigments mit einer mittleren Teilchengröße von 60 nm ergab.

Herstellungsbeispiel 3 eines Farbmittel

Dieselben Vorgehensweisen wie in Herstellungsbeispiel 2 wurden durchgeführt, ausgenommen dass ferner Natriumchlorid als Mahlhilfsmittel in einer Menge von 50 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen Feststoffgehalt in der Aufschlämmung des rohen Kupferphthalocyanins verwendet wurde, wodurch sich ein pastenartiger Presskuchen C (Feststoffgehalt (Kupferphthalocyaninpigment): 48,5 Gew.-%) des leuchtenden Kupferphthalocyaninpigments mit einer mittleren Teilchengröße von 30 nm ergab.

Herstellungsbeispiel 1 für einen Masterbatch von Farbmitteln

Ein Henschel-Mischer wurde mit 70 Gewichtsteilen feinem Pulver des Harzes C, 30 Gewichtsteilen Kupferphthalocyaninpigment A und 30 Gewichtsteile Wasser befüllt und die Bestandteile wurden 5 Minuten gemischt, wodurch das Gemisch aus dem feinen Pulver und Kupferphthalocyaninpigment A benetzt wurde. Als Nächstes wurde ein Knetmischer mit dem benetzten Gemisch befüllt und das Gemisch wurde allmählich erhitzt. Das Harz im Gemisch wurde bei einer Temperatur von etwa 90 °C bis etwa 110 °C geschmolzen, das Gemisch wurde bei gleichzeitigem Vorliegen von Wasser geknetet und das Gemisch bei einer Temperatur von 90 °C bis 110 °C weitere 20 Minuten gerührt, wobei Wasser aus dem Gemisch verdampft wurde.

Ferner wurde das Gemisch weiter bei 120 °C geknetet, um den verbliebenen Wassergehalt zu verdampfen, wodurch das geknetete Gemisch zur Trockene entwässert wurde. Das getrocknete Gemisch wurde weiter 10 Minuten bei einer Temperatur von 120 °C bis 130 °C geknetet und das geknetete Gemisch wurde abgekühlt. Danach wurde das abgekühlte Gemisch mit einer Dreiwalzenknetmaschine geknetet, das schmelzgeknetete Gemisch wurde abgekühlt und das abgelühlte Gemisch wurde grob zerkleinert, wodurch sich der Masterbatch A des Farbmittels, der ein Kupferphthalocyaninpigment in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthält, ergab. Dieser Masterbatch wurde auf einen Objektträger gelegt und thermisch geschmolzen. Der geschmolzene Masterbatch wurde mit einem Mikroskop betrachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass alle Pigmentteilchen fein dispergiert waren und es fanden sich keine groben Teilchen im Masterbatch.

Herstellungsbeispiel 2 für einen Masterbatch von Farbmittel

Dieselben Vorgehensweisen wie in Herstellungsbeispiel 1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass der Presskuchen B des Kupferphthalocyaninpigments anstelle des Kupferphthalocyaninpigments A eingesetzt wird, so dass das Kupferphthalocyaninpigment in einer Menge von 30 Gewichtsteilen enthalten ist, und dass kein Wasser verwendet wird, wodurch sich ein Masterbatch B eines Farbmittels, der ein Kupferphthalocyaninpigment in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthält, ergibt. Dieser Masterbatch wurde auf einen Objektträger gelegt und thermisch geschmolzen. Als der geschmolzene Masterbatch mit einem Mikroskop betrachtet wurde, wurde festgestellt, dass alle Pigmentteilchen fein dispergiert waren und sich keine groben Teilchen im Masterbatch fanden.

Herstellungsbeispiel 3 für einen Masterbatch von Farbmittel

Dieselben Vorgehensweisen wie in Herstellungsbeispiel 1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass der Presskuchen C des Kupferphthalocyaninpigments anstelle des Kupferphthalocyaninpigments A eingesetzt wird, so dass das Kupferphthalocyaninpigment in einer Menge von 30 Gewichtsteilen enthalten ist, und dass kein Wasser verwendet wird, wodurch sich ein Masterbatch C eines Farbmittels, der ein Kupferphthalocyaninpigment in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthält, ergibt. Dieser Masterbatch wurde auf einen Objektträger gelegt und thermisch geschmolzen. Der geschmolzene Masterbatch wurde mit einem Mikroskop betrachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass alle Pigmentteilchen fein dispergiert waren und es fanden sich keine groben Teilchen im Masterbatch.

Herstellungsbeispiel 4 für einen Masterbatch von Farbmittel

Dieselben Vorgehensweisen wie in Herstellungsbeispiel 1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass 70 Gewichtsteile feines Pulver von Harz D anstelle von Harz C verwendet wurden, dass der Presskuchen B des Kupferphthalocyaninpigments anstelle des Kupferphthalocyaninpigments A verwendet wurde, so dass das Kupferphthalocyaninpigment in einer Menge von 30 Gewichtsteilen Kupferphthalocyaninpigment enthalten ist, und das kein Wasser verwendet wird, wodurch sich der Masterbatch D eines Farbmittels, der ein Kupferphthalocyaninpigment in einer Konzentration von 30 Gew.-% enthält, ergibt. Dieser Masterbatch wurde auf einen Objektträger gelegt und thermisch geschmolzen. Der geschmolzene Masterbatch wurde mit einem Mikroskop betrachtet. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass alle Pigmentteilchen fein dispergiert waren und es fanden sich keine groben Teilchen im Masterbatch.

Beispiel II-1

442 g Harz C, 83 g Masterbatch A eines Farbmittels und 40 g nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=12 mol zugegeben), Trübungspunkt: 98 °C, HLB-Wert: 15,3) wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert, was eine um 3 °C niedrigere Temperatur als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ist, und 226 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 2000 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,153 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 24,8 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 1 l-Gefäß wurde mit 350 g der resultierenden Dispersion, welche die Primärteilchen enthielt, befüllt. Als Nächstes wurde eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 2,14 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, dazu gegeben, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 100 Upm gerührt wurde, und das Dispersionsgemisch wurde 10 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde die Dispersion so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/5 min von Zimmertemperatur auf 81 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 5,9 beim Aggregierschritt.

Das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 81 °C erreichte. Die Dispersion wurde allmählich unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine, gefärbte Harzteilchen ergaben. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 6,1 &mgr;m und einen Wassergehalt von 0,3 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab. Der resultierende, cyanfarbene Toner wies einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 6,7 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 88 °C auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken aufgeführt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten.

Beispiel II-2

Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel II-1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass 83 g Masterbatch B eines Farbmittels anstelle des Masterbatch A eines Farbmittels verwendet wurden, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,148 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 23,9 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 1 l-Gefäß wurde mit 350 g der resultierenden Dispersion, welche die Primärteilchen enthielt, befüllt. Als Nächstes wurde eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 2,14 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, dazu gegeben, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 100 Upm gerührt wurde. Das Dispersionsgemisch wurde 10 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde die Dispersion so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 5,8 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde von 80 °C mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min erhitzt. Das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 95 °C erreichte. Die Dispersion wurde allmählich unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine, gefärbte Harzteilchen ergaben. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,8 &mgr;m und einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab. Der resultierende, cyanfarbene Toner wies einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 6,0 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 89 °C auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten.

Beispiel II-3

Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel II-1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass 83 g Masterbatch C eines Farbmittels anstelle des Masterbatch A eines Farbmittels verwendet wurden, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,117 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 25,0 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 1 l-Gefäß wurde mit 350 g der resultierenden Dispersion, welche die Primärteilchen enthielt, befüllt. Als Nächstes wurde eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 2,10 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, dazu gegeben, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 100 Upm gerührt wurde. Das Dispersionsgemisch wurde 10 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde die Dispersion so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 6,0 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde von 80 °C mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min erhitzt, das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 96 °C erreichte und die Dispersion wurde allmählich unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine, gefärbte Harzteilchen ergaben. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,0 &mgr;m und einen Wassergehalt von 0,3 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab. Der resultierende, cyanfarbene Toner wies einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,2 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 89 °C auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten.

Beispiel II-4

165 g Harz C, 50 g Masterbatch A eines Farbmittels und 100 g nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=12 mol zugegeben), Trübungspunkt: 98 °C, HLB-Wert: 15,3) wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert, was eine um 3 °C niedrigere Temperatur als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ist, und 64,5 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 1225 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,245 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 21,8 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben 0,05 g Restkomponenten auf dem Drahtsieb.

Andererseits wurden 200 g Harz C und 20 g nicht-ionischer oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=12 mol zugegeben), Trübungspunkt: 98 °C, HLB-Wert: 15,3) bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert, was eine um 3 °C niedrigere Temperatur als der Trübungspunkt des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels ist, und 90,4 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 1043 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Harzteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,148 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 16,0 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 1 l-Gefäß wurde mit 200 g der resultierenden Dispersion, welche die Primärteilchen enthielt, und 100 g der Dispersion, welche die Harzteilchen enthielt, befüllt und die Bestandteile wurden bei Zimmertemperatur gemischt. Als Nächstes wurde eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 1,60 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, zu dem Gemisch gegeben, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 100 Upm gerührt wurde. Das Dispersionsgemisch wurde 10 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde die Dispersion so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 5,8 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde von 80 °C mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min erhitzt, das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 95 °C erreichte und die Dispersion wurde allmählich unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine, gefärbte Harzteilchen ergaben. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,8 &mgr;m und einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab. Der resultierende, cyanfarbene Toner wies einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 6,0 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 88 °C auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgefährt.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten.

Beispiel II-5

Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel II-1 wurden durchgeführt, ausgenommen dass 83 g Masterbatch D eines Farbmittels anstelle von Masterbatch A eines Farbmittels verwendet wurden und die Menge der wässrigen Kaliumhydroxidlösung auf 207,8 g geändert wurde, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,152 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 24,3 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieb nichts auf dem Drahtsieb.

Ein 1 l-Gefäß wurde mit 350 g der resultierenden Dispersion, welche die Primärteilchen enthielt, befüllt. Als Nächstes wurde eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 1,60 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, dazu gegeben, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 100 Upm gerührt wurde. Das Dispersionsgemisch wurde 10 Minuten bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde die Dispersion so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 5,6 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min so erhitzt, dass die Temperatur von 80 °C angehoben wurde, und das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 95 °C erreichte. Die Dispersion wurde allmählich unter Rühren auf Zimmertemperatur abgekühlt (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine, gefärbte Harzteilchen ergaben. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,2 &mgr;m und einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab. Der resultierende, cyanfarbene Toner wies einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,6 &mgr;m und einen Erweichungspunkt von 104 °C auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten.

Beispiel II-6

Dieselben Vorgehensweisen wie in Beispiel I-4 bis hin zum Schmelzkneten wurden durchgeführt, ausgenommen dass 17 Gewichtsteile Masterbatch B anstelle von Ruß verwendet wurden, wodurch sich ein grob zerkleinertes Produkt ergab.

210 g des resultierenden, grob zerkleinerten Produkts und 40 g nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Polyoxyethylenlaurylether (EO=12 mol zugegeben), Trübungspunkt: 98 °C, HLB-Wert: 15,3) wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert, was eine um 3 °C niedrigere Temperatur als der Trübungspunkt des nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels ist, und 90 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurde als Neutralisationsmittel zugetropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5 g/min zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 300 Upm gerührt wurde, bis sich eine Gesamtmenge von 1600 g ergab. Während der Zugabe wurde die Temperatur des Systems bei 95 °C gehalten, wodurch sich eine Dispersion ergab, die Primärteilchen enthielt. Die Primärteilchen hatten einen Volumenmedian der Teilchengröße von 0,110 &mgr;m und einen Feststoffgehalt von 20,4 Gew.-% in der Dispersion. Als die Dispersion durch ein Drahtsieb mit einer Größe von 200 mesh (Sieböffnung: 105 &mgr;m) geleitet wurde, verblieben keine Harzkomponenten auf dem Drahtsieb.

Ein 2 l-Gefäß wurde mit 400 g der resultierenden Dispersion, die die Primärteilchen enthielt, befüllt und eine wässrige Lösung, die einen Anteil von 1,21 g Calciumchlorid als Aggregiermittel enthielt, wurde dazu gegeben. Die Dispersion wurde so erhitzt, dass die Temperatur unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/min von Zimmertemperatur auf 80 °C angehoben wurde (Erzeugung von Aggregatteilchen). Der pH-Wert betrug 5,9 beim Aggregierschritt.

Die Dispersion wurde von 80 °C weiter mit einer Geschwindigkeit von 1 °C/10 min erhitzt und das Erhitzen wurde an dem Punkt abgebrochen, als die Temperatur der Dispersion 85 °C erreichte, und die Dispersion wurde weiter gerührt, bis die Temperatur auf Zimmertemperatur zurück gegangen war (Erzeugung von vereinheitlichten Teilchen). Die Bestandteile wurden saugfiltriert, gewaschen und getrocknet, wodurch sich feine Teilchen ergaben, bei denen die Aggregatteilchen vereinheitlicht waren, d. h. ein Toner. Die feinen, gefärbten Harzteilchen wiesen einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 5,0 &mgr;m, einen Erweichungspunkt von 101 °C und einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-% auf.

Ein hydrophobes Siliciumdioxid („TS530", im Handel von Wacker Chemicals erhältlich, Zahlenmittel der Teilchengröße: 8 nm) wurde extern in einer Menge von 1,0 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile feine gefärbte Harzteilchen, mit einem Henschel-Mischer zugegegben, wodurch sich ein cyanfarbener Toner ergab.

Ein Entwickler, der durch Zugeben von mit Silikon beschichtetem Ferritträger (im Handel von Kanto Denka Kogyo Co., Ltd., erhältlich) mit einer mittleren Teilchengröße von 60 &mgr;m zum resultierenden cyanfarbenen Toner hergestellt worden war, wurde in ein im Handel erhältliches Kopiergerät geladen. Als das Drucken ausgeführt wurde, wurde ein ausgezeichnetes Bild erhalten.

Vergleichsbeispiel II-1

Lediglich 442 g Harz C und 83 g Masterbatch B eines Farbmittels wurden bei 170 °C in einem 5 l-Edelstahltopf geschmolzen, ohne dass ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel verwendet wurde, wobei mit einem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Die Bestandteile wurden bei 95 °C stabilisiert und 226 g wässriges Kaliumhydroxid (Konzentration: 5 Gew.-%) wurden als Neutralisationsmittel dazu getropft, wobei mit dem paddelförmigen Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Nachfolgend wurde demineralisiertes Wasser zum Gemisch getropft, wobei mit dem paddelförmigem Rührer bei einer Geschwindigkeit von 200 Upm gerührt wurde. Jedoch wurde im Verlauf des Zutropfens die Schmelzviskosität hoch, wodurch es schwierig wurde, eine Dispersion, die Primärteilchen enthielt, herzustellen, woraufhin folglich die Herstellung eines Toners abgebrochen wurde.

[Bewertung der Dispergierbarkeit des Farbmittels]

sEine Tonerprobe wurde in einen Polyester eingebettet und mit einem Ultramikrotom wurde ein ultradünner Schnitt der Probe angefertigt. Die Probe wurde mit einem Transmissionselektronenmikroskop (im Handel von JEOL, Ltd., erhältlich, „JEM-2000FX") unter den Bedingungen einer Beschleunigungsspannung von 80 kV und einer 20000-fachen Vergrößerung photographiert. Der Dispersionszustand des Farbmittels im Toner wurde visuell an der Photographie beobachtet und in und Stufen von Stufe 1 (schlecht) bis 5 (ausgezeichnet) bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

Aus den vorstehenden Ergebnissen in den Beispielen II-1 bis II-6 ist ersichtlich, dass ein Toner mit einer kleinen Teilchengröße und einer ausgezeichneten Dispergierbarkeit eines Farbmittels erhalten wird. Andererseits ist aus den vorstehenden Ergebnissen in Vergleichsbeispiel II-1, wo kein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel verwendet wird, ersichtlich, dass keine Primärteilchen hergestellt werden können.

Der Toner für die Elektrophotographie, der mit der vorliegenden Erfindung erhalten wird, kann geeigneterweise beispielsweise zur Entwicklung eines Latentbildes, das in der Elektrophotographie, bei einem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren, elektrostatischen Druckverfahren oder dergleichen erzeugt wird, verwendet werden.

Auch wenn die vorliegende Erfindung derart beschrieben wurde, ist klar, dass sie auf viele Arten variiert werden kann. Solche Variationen sollen nicht als Abweichung von Grundgedanken und Umfang der Erfindung betrachtet werden und alle solche Modifikationen, die für den Fachmann offensichtlich sind, sollen im Umfang der folgenden Ansprüche eingeschlossen sein.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung eines Toners für die Elektrophotographie, umfassend ein Harzbindemittel und ein Farbmittel, das die Schritte umfasst:

    (1) Erzeugen von Primärteilchen, umfassend das Harzbindemittel und das Farbmittel, in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels; und

    (2) Aggregieren der Primärteilchen und Vereinheitlichen der aggregierten Teilchen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Primärteilchen erhalten werden, nachdem mindestens das Harzbindemittel und das Farbmittel dem Schritt des Schmelzknetens unterzogen wurden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Schmelzkneten mit einer Offendoppelwalzenknetmaschine durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Primärteilchen aus dem Harzbindemittel und einem Masterbatch des im Harz dispergierten Farbmittels erhalten werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Primärteilchen erhalten werden, nachdem mindestens das Harzbindemittel und der Masterbatch des Farbmittels dem Schritt des Schmelzknetens unterzogen wurden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Schmelzkneten mit einer Offendoppelwalzenknetmaschine durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Masterbatch des Farbmittels ein Flush-Masterbatch ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Flush-Masterbatch aus einem Presskuchen des Farbmittels, das durch Salzmahlen vermahlen wurde, als Ausgangsmaterial erhalten wurde.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Presskuchen einen Feststoffgehalt von 30 bis 70 Gew.-% aufweist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Farbmittel eine mittlere Teilchengröße von S bis 100 nm aufweist und die Primärteilchen in Schritt (1) eine mittlere Teilchengröße von 0,05 bis 3 &mgr;m aufweisen, wobei die mittlerre Teilchengröße des Farbmittels kleiner als die der Primärteilchen ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel in einer Menge von 5 bis 80 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Harzbindemittel, verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schritt (1) den Schritt des Zugebens eines wässrigen Mediums zu einem Gemisch, umfassend mindestens das Harzbindemittel, das Farbmittel und das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel, umfasst, wobei das wässrige Medium in einer Menge von 0,1 bis 50 g/min pro 100 g Gemisch zugegeben wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Harzbindemittel einen Polyester umfasst.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, wobei das Harzbindemittel, das mit dem Masterbatch gemischt werden soll, eine Säurezahl aufweist, die gleich der oder höher als die des im Masterbatch verwendeten Harzes ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Toner einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 1 bis 7 &mgr;m aufweist.
  16. Toner für die Elektrophotographie, der nach dem Verfahren, das in einem der Ansprüche 1 bis 15 definiert ist, erhältlich ist und einen kristallinen Polyester in einer Menge von 60 Gew.-% oder mehr im Toner umfasst, wobei der Toner einen Volumenmedian der Teilchengröße (D50) von 1 bis 7 &mgr;m aufweist.
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