Diese Erfindung bezieht sich auf einen Toner, welcher in bilderzeugenden
Verfahren wie etwa der Elektrophotographie, dem elektrostatischen Drucken, dem Tonerstrahldrucken
und dem magnetischen Aufzeichnen eingesetzt wird, sowie auf ein bilderzeugendes
Verfahren, welches den Toner einsetzt.
Technischer Hintergrund
Mit der Verbreitung elektrophotographischer, Vollfarbbilder erzeugender
Geräte ist eine große Vielzahl ihrer Verwendungen entwickelt worden, und
die Nachfrage nach Bildqualität ist nun ernster geworden. Beim Kopieren oder
Drucken von Bildern wie etwa Katalogen und Karten müssen deren Details fein
und treu wiedergegeben werden. Durch diese Anforderungen hat sich auch die Anforderung
an die Schärfe der Farben vergrößert, und es ist erwünscht,
den Bereich der Farbwiedergabe auszudehnen. Insbesondere ist heutzutage das Vordringen
von elektrophotografischen Geräten auf das Gebiet des Druckens deutlich, und
auch bei elektrophotographischen Systemen ist es erforderlich gewesen, dass die
Buntheit, die Feinheit und die Körnigkeit von Bildzeichen auf ein Niveau verbessert
werden, welches nicht unterhalb jenem des Druckens liegt.
Nachdem in den letzten Jahren Vollfarbbilder erzeugende Geräte
wie etwa Vollfarbkopiergeräte vorgeschlagen worden sind, wird üblicherweise
z. B. ein Verfahren, bei dem unter Einsatz einer Vielzahl lichtempfindlicher Elemente
jeweils auf den lichtempfindlichen Elementen erzeugte elektrostatische latente Bilder
mit einem Cyantoner, einem Magentatoner, einem gelben Toner und einem schwarzen
Toner entwickelt werden, um entsprechende Tonerbilder zu erzeugen, und bei dem dann
ein Übertragungsmaterial zwischen die lichtempfindlichen Elemente und ein bandartiges
Übertragungselement transportiert wird, um die Tonerbilder in direkter Weise
darauf zu übertragen, gefolgt von Fixieren, um ein Vollfarbbild zu erzeugen,
und ein Verfahren eingesetzt, bei dem das Übertragungsmaterial mithilfe elektrostatischer
Kraft oder durch mechanische Wirkung eines Greifers oder dergleichen um die Oberfläche
eines zylindrischen Übertragungselements gewickelt wird, welches einem lichtempfindlichen
Element gegenüberstehend angeordnet ist, und bei dem die Schritte der Entwicklung
und der Übertragung viermal durchgeführt werden, um ein Vollfarbbild zu
erhalten.
Für Toner, welche in diesen Vollfarbbildern erzeugenden Geräten
wie etwa Vollfarbkopiergeräten eingesetzt werden, ist es erforderlich, dass
sie ausreichend farbvermischt und im Schritt des Fixierens mit Hitze und Druck an
einem Übertragungsmaterial hitzefixiert werden, ohne die Farbwiedergabe und
die Transparenz von Bildern für Overhead-Projektoren (OHP) zu beeinträchtigen.
Um solchen Anforderungen zu genügen, ist es, da Bindeharze in
Tonerteilchen eingesetzt werden, bevorzugt, Harze mit besseren Eigenschaften eines
scharfen Schmelzens einzusetzen. In den letzten Jahren sind Polyesterharze für
die Harze mit den Eigenschaften eines scharfen Schmelzens eingesetzt worden. Als
Polymerisationskatalysatoren, welche zur Herstellung von Polyesterharzen verwendet
werden, welche in den Bindeharzen der Tonerteilchen eingesetzt werden, sind üblicherweise
zinnartige Katalysatoren wie etwa Dibutylzinnoxid und antimonartige Katalysatoren
wie etwa Antimontrioxid eingesetzt worden. Diese Methoden sind immer noch nicht
vollständig zufriedenstellend, da die Fixierleistung wie etwa die Fixerleistung
bei niedriger Temperatur oder die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur
sowie die Farbreproduzierbarkeit wie etwa die Farbmischungsleistung oder die Transparenz
als Leistungsmerkmale des Toners wichtig sind, um Aspekte wie etwa eine hohe Geschwindigkeit,
eine hohe Bildqualität und große Feinheit zu erfüllen, welche für
ein Vollfarbbilder erzeugendes Gerät wie etwa Kopiergeräte für Vollfarbbilder
erforderlich sind.
Dementsprechend sind in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen
Nr. 2002-148867 und Nr. 2001-64378 Methoden offenbart, in welchen Titanate aromatischer
Diole als Polymerisationskatalysatoren oder feste Titanverbindungen als Polymerisationskatalysatoren
eingesetzt werden.
Diese Vorschläge weisen in einigen Fällen immer noch Probleme
bezüglich der Fixierleistung, der Farbreproduzierbarkeit und der Entwicklungsleistung
auf, und eine weitere Verbesserung ist erforderlich.
Der Einsatz der Harze mit Eigenschaften eines scharfen Schmelzens
führt üblicherweise leicht zu einem Problem hinsichtlich der Anti-Offset-Eigenschaften
bei hoher Temperatur, da Bindeharze eine geringe selbstklebende Kraft aufweisen,
wenn Toner im Schritt des Fixierens mit Hitze und Druck schmelzen. Dementsprechend
werden zur Verbesserung der Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur zum Zeitpunkt
des Fixierens vergleichsweise hochkristalline Wachse, für die Polyethylenwachs
und Polypropylenwachs Beispiele sind, als Ablösemittel eingesetzt.
Allerdings kann insbesondere bei Tonern, welche in Vollfarbbildern
eingesetzt werden, aufgrund einer solchen hohen Kristallisierbarkeit der Ablösemittel
selber und aufgrund eines Unterschieds im Berechungsindex zwischen den Tonern und
den Materialien des OHP-Blatts die Transparenz beeinträchtigt werden, wenn
durch OHPs projiziert wird, was zu einer geringen Buntheit oder geringerem Glanz
der projizierten Bilder führt.
Um solche Probleme zu lösen, wird dementsprechend, wie es in
den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. H4-149559 und Nr. H4-107467
offenbart ist, ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem in Kombination ein Kernbildner
und ein Wachs eingesetzt werden, um die Kristallisierbarkeit des Wachses zu verringern.
Wie es zudem in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nr. H4-301858 und
Nr. H5-61238 offenbart ist, wird des Weiteren ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem
ein Wachs mit geringer Kristallinität eingesetzt wird. Wie es in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen Nr. H1-185660 und Nr. H1-238672 offenbart ist, wird
vorgeschlagen, als andere Wachse montanartige Wachse als Wachse mit einer vergleichsweise
guten Transparenz und tiefen Schmelzpunkten einzusetzen. Diese Wachse sind allerdings
keine, welche gleichzeitig die Transparenz auf OHPs, das Fixierleistungsmerkmal
bei niedriger Temperatur zum Zeitpunkt des Fixierens unter Hitze und Druck und die
Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur erfüllen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden Probleme
zu lösen und einen Toner mit überlegenem Fixierleistungsmerkmal und überlegenen
Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur sowie ein bilderzeugendes Verfahren
bereitzustellen, welches den Toner einsetzt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Toner
mit verbesserter Dispergierbarkeit eines Farbmittels in Tonerteilchen und mit überlegener
Farbreproduzierbarkeit wie etwa dem Leistungsmerkmal der Farbmischung oder der Transparenz
sowie ein bilderzeugendes Verfahren bereitzustellen, welches den Toner einsetzt.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Toner, dessen Laufstabilität (bei ausgiebigem Betrieb) der Aufladbarkeit überlegen
ist und der Bilder von hoher Qualität erzeugen kann, sowie ein bilderzeugendes
Verfahren bereitzustellen, welches den Toner einsetzt.
Als Ergebnis ausgiebiger Studien haben die Erfinder der vorliegenden
Erfindung gefunden, dass durch Einsatz eines Harzes, welches unter Verwendung eines
speziellen Polymerisationskatalysators synthetisiert ist, die vorstehenden Anforderungen
erfüllt werden können, und haben die vorliegende Erfindung gemacht. Das
heißt, die vorstehenden Aufgaben können durch die Verwendung des folgenden
Toners und des folgenden bilderzeugenden Verfahrens gelöst werden.
So stellt die vorliegende Erfindung einen Toner mit Tonerteilchen,
welche wenigstens ein Bindeharz, ein Farbmittel und ein Wachs enthalten, und anorganischen
feinen Teilchen bereit, wobei das Bindharz ein Harz mit wenigstens einer Polyestereinheit
ist, wobei das Bindeharz mit einer Polyestereinheit ein Harz ist, welches unter
Verwendung einer oder mehrerer Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Titanchelatverbindungen mit jeweils einer durch irgendeine der folgenden Formeln
(I) bis (VI) dargestellten Struktur und Hydraten der Titanchelatverbindungen als
Katalysator synthetisiert ist.
In der vorstehenden Formel (I) bezeichnen R1 und R1'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (II) bezeichnet M ein Gegenkation, m bezeichnet
die Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (III) bezeichnen R2 und R2'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (IV) bezeichnen R3 und R3'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (V) bezeichnet M ein Gegenkation, m bezeichnet
die Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations,
wobei n 2 ist, wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion,
ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und
bezeichnet ein Erdalkalimetallion, wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (VI) bezeichnen R4 und R4'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
Die vorliegende Erfindung stellt zudem ein bilderzeugendes Verfahren
bereit, welches wenigstens aufweist:
einen Aufladungsschritt des Anlegens einer Spannung an ein Aufladeelement, um ein
bildtragendes Element aufzuladen,
einen ein elektrostatisches latentes Bild erzeugenden Schritt des Erzeugen eines
elektrostatischen latenten Bildes auf dem so aufgeladenen bildtragenden Element,
einen Entwicklungsschritt des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes
unter Verwendung eines auf der Oberfläche eines tonertragenden Elements gehaltenen
Toners, um auf der Oberfläche des bildtragenden Elements ein Tonerbild zu erzeugen,
einen Übertragungsschritt des Übertragens des auf dem bildtragenden Element
erzeugten Tonerbildes auf ein Übertragungsmaterial, über oder nicht über
ein Zwischenübertragungselement, und
einen Fixerschritt des Fixierens des Tonerbildes durch Hitze und Druck,
wobei der Toner wenigstens Tonerteilchen, die wenigstens ein Bindeharz, ein Farbmittel
und ein Wachs enthalten, und anorganische feine Teilchen aufweist,
wobei das Bindeharz ein Harz mit wenigstens einer Polyestereinheit ist, und das
Bindeharz mit einer Polyestereinheit ein Harz ist, welches unter Verwendung einer
oder mehrerer Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titanchelatverbindungen
mit jeweils einer durch irgendeine der folgenden Formeln (I) bis (VI) dargestellten
Struktur und Hydraten der Titanchelatverbindungen als Katalysator synthetisiert
ist.
In der vorstehenden Formel (I) bezeichnen R1 und R1'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (II) bezeichnet M ein Gegenkation, m bezeichnet
die Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (III) bezeichnen R2 und R2'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (IV) bezeichnen R3 und R3'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (V) bezeichnet M ein Gegenkation, m bezeichnet
die Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (VI) bezeichnen R4 und R4'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen
Toner, welcher eine überlegene Fixierleistung und überlegene Anti-Offset-Eigenschaften
bei hoher Temperatur, eine verbesserte Dispergierbarkeit von einem Farbmittel in
Tonerteilchen, so dass er eine überlegene Farbreproduzierbarkeit wie etwa das
Leistungsmerkmal der Farbmischung oder der Transparenz hat, und zudem eine überlegene
Laufstabilität der Aufladbarkeit zur Erzeugung von Bildern mit hoher Bildqualität
aufweist, sowie ein bilderzeugendes Verfahren bereitzustellen, welches solch einen
Toner einsetzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 veranschaulicht eine Vorrichtung,
welche die Menge der triboelektrischen Ladung eines Zweikomponentenentwicklers misst.
Die 2 veranschaulicht eine Vorrichtung,
welche die Menge der triboelektrischen Ladung eines Einkomponentenentwicklers misst.
Die 3 veranschaulicht schematisch ein
Beispiel eines bilderzeugenden Geräts, welches in dem bilderzeugenden Verfahren
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert beschrieben.
Der Toner der vorliegenden Erfindung weist Tonerteilchen, welche wenigstens
ein Bindeharz, ein Farbmittel und ein Wachs enthalten, und anorganische feine Teilchen
auf, und das Bindharz ist ein Harz mit wenigstens einer Polyestereinheit.
Mit den Komponenten, welche die in der vorliegenden Erfindung eingesetzte
Polyestereinheit bilden (hiernach auch als "Komponenten der Polyestereinheit" bezeichnet),
sind speziell zwei- oder mehrwertige Alkoholmonomere und Säuremonomere wie
etwa zwei- oder mehrbasige Carbonsäuren, zwei- oder mehrbasige Carbonsäureanhydride
und zwei- oder mehrbasige Carboxylate gemeint.
Der Toner der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
ein Harz mit einer Einheit eingesetzt wird, welche durch Polykondensation unter
Einsatz jener Komponenten der Polyestereinheit als Teil der Ausgangssubstanzen synthetisiert
ist.
Das in dem Toner der vorliegenden Erfindung eingesetzte Bindeharz
kann bevorzugt ein Harz ausgewählt aus i) einem Polyesterharz, ii) einem Hybridharz
mit einer Polyestereinheit und einer Vinylpolymereinheit, iii) einer Mischung aus
dem Hybridharz und einem Vinylpolymer, iv) einer Mischung aus dem Hybridharz und
einem Polyesterharz, v) einer Mischung aus einem Polyesterharz, dem Hybridharz und
einem Vinylpolymer und vi) einer Mischung aus einem Polyesterharz und einem Vinylpolymer
sein.
Das Hybridharz ist ein Harz, welches durch eine Esteraustauschreaktion
der Komponenten der Polyestereinheit mit einer Vinylpolymereinheit gebildet wird,
welche durch Polymerisation eines Monomers mit einer Carboxylatgruppe, wie etwa
einem Acrylat oder einem Methacrylat, erzeugt ist, welches bevorzugt ein Pfropfcopolymer
(oder Blockcopolymer) bestehend aus der Vinylpolymereinheit als Haupt- bzw. Skelettpolymer
und der Polyestereinheit als Verzweigungspolymer ist.
Bezüglich des zwei- oder mehrwertigen Alkoholmonomers, welches
eine der Komponenten der Polyestereinheit ist, kann es speziell als zweiwertige
Alkoholkomponente z. B. Bisphenol-A-Alkylenoxidadditionsprodukte wie etwa Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan,
Polyoxypropylen(3.3)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan,
Polyoxypropylen(2.0)-polyoxyethylen(2.0)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxypropylen(6)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan;
und Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,3-Propylenglycol,
1,4-Butandiol, Neopentylglycol, 1,4-Butendiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Cylohexandimethanol,
Dipropylenglycol, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol,
Bisphenol-A und hydriertes Bisphenol A einschließen.
Als drei- oder mehrwertige Alkoholkomponente kann es Sorbitol, 1,2,3,6-Hexantetrol,
1,4-Sorbitan, Pentaerythritol, Dipentaerythritol, Tripentaerythritol, 1,2,4-Butantriol,
1,2,5-Pentantriol, Glycerin, 2-Methylpropantriol, 2-Methyl-1,2,4-butantriol, Trimethylolethan,
Trimethylolpropan und 1,3,5-Trihydroxymethylbenzol einschließen.
Das zweibasige Carbonsäuremonomer kann aromatische Dicarbonsäuren
wie etwa Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure oder Anhydride
davon, Alkyldicarbonsäuren wie etwa Succinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure
und Azelainsäure oder Anhydride davon, Succinsäuren, welche mit einer
Alkylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer Alkenylgruppe mit 6 bis 18
Kohlenstoffatomen substituiert sind, oder Anhydride davon und ungesättigte
Dicarbonsäuren wie etwa Fumarsäure, Maleinsäure und Citraconsäure
oder Anhydride davon einschließen.
Das dreibasige Carbonsäuremonomer kann Polycarbonsäuren
wie etwa Trimellithsäure, Pyromellithsäure und Benzophenontetracarbonsäure
oder Anhydride davon einschließen.
Die anderen Monomere können mehrwertige Alkohole wie etwa Oxyalkylenether
eines novolakartigen Phenolharzes einschließen.
Von diesen ist insbesondere ein Harz bevorzugt, welches durch Polykondensation
der Komponenten der Polyestereinheit erhältlich ist, welche für das zweiwertige
Alkoholmonomer ein durch die folgende Formel (1) dargestelltes Bisphenolderivat
und für die Säurekomponente eine zwei- oder mehrbasige Carbonsäure
(z. B. Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Phthalsäure,
Terephthalsäure, Trimellithsäure oder Pyromellithsäure) oder ein
Säureanhydrid davon oder einen niederen Alkylester davon aufweisen, da es gute
Ladungseigenschaften verleiht:
wobei R eine Ethylengruppe oder ein Propylengruppe bezeichnet, x und y jeweils eine
ganze Zahl von 1 oder größer sind und der Mittelwert von x + y 2 bis 10
beträgt.
Das in dem Toner der vorliegenden Erfindung enthaltene Bindeharz kann
ein Harz mit wenigstens der Polyestereinheit sein, wobei die Komponenten der Polyestereinheit,
welche in dem gesamte Bindeharz im Toner enthalten sind, basierend auf dem gesamten
Bindeharz in dem Toner in einer Menge von 30 Gew.-% oder mehr vorliegen können.
Dies ist bevorzugt, damit sich die Wirkung der vorliegenden Erfindung ergibt. Die
Komponente der Polyestereinheit kann mehr bevorzugt in einer Menge von 40 Gew.-%
oder mehr und insbesondere bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr vorliegen.
Wenn die in dem gesamten Bindeharz im Toner enthaltenen Komponenten
der Polyestereinheit in einer Menge von 30 Gew.-% oder mehr vorliegen, ist die Dispergierbarkeit
eines Farbmittels in Tonerteilchen verbessert, so dass ein Toner erhalten werden
kann, der eine überlegene Farbreproduzierbarkeit wie etwa das Leistungsmerkmal
der Tonerfarbmischung oder die Transparenz von fixierten Bildern und zudem eine
hohe Abdeckung auf Übertragungsmaterialien aufweist. Dies ist insbesondere
wirksam, wenn die Pigmentgehalte groß sind, wie bei einer Farbmittelmuttercharge.
Das Vinylmonomer zur Ausbildung der Vinylpolymereinheit oder des Vinylpolymers,
welche im Hybridharz eingesetzt werden, kann die folgenden einschließen:
Styrol, Styrolderivate wie etwa o-Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol,
&agr;-Methylstyrol, p-Phenylstyrol, p-Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol,
p-tert-Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol,
p-n-Dodecylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, m-Nitrostyrol,
o-Nitrostyrol und p-Nitrostyrol; ethylenisch ungesättigte Monoolefine wie etwa
Ethylen, Propylen, Butylen und Isobutylen, ungesättigte Polyene wie etwa Butadien
und Isopren, Vinylhalogene wie etwa Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid
und Vinylfluorid, Vinylester wie etwa Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbenzoat,
aliphatische &agr;-Methylenmonocarboxylate wie etwa Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat,
Propylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Octylmethacrylat,
Dodecylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Phenylmethacrylat,
Dimethylaminoethylmethacrylat und Diethylaminoethylmethacrylat, Acrylester wie etwa
Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, n-Octylacrylat,
Dodecylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Stearylacrylat, 2-Chlorethylacrylat und Phenylacrylat,
Vinylether wie etwa Methylvinylether, Ethylvinylether und Isobutylvinylether, Vinylketone
wie etwa Methylvinylketon, Hexylvinylketon und Methylisopropenylketon, N-Vinylverbindungen
wie etwa N-Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon; Vinylnaphthaline;
und Acrylsäure- oder Methacrylsäurederivate wie etwa Acrylonitril, Methacrylnitril
und Acrylamid.
Es kann des Weiteren Monomere mit Carboxylgruppen, für die Beispiele
ungesättigte zweibasige Säuren wie etwa Maleinsäure, Citraconsäure,
Itaconsäure, Alkenylsuccinsäure, Fumarsäure und Mesaconsäure
sind, ungesättigte zweibasige Säureanhydride wie etwa Maleinsäureanhydrid,
Citraconsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid und Alkenylsuccinsäureanhydride,
Halbester ungesättigter zweibasiger Säuren wie etwa Methylmaleathalbester,
Ethylmaleathalbester, Butylmaleathalbester, Methylcitraconathalbester, Ethylcitraconathalbester,
Butylcitraconathalbester, Methylitaconathalbester, Methylalkenylsuccinathalbester,
Methylfumarathalbester und Methylmesaconathalbester, ungesättigte zweibasige
Esters wie etwa Dimethylmaleat und Dimethylfumarat, &agr;,&bgr;-ungesättigte
Säuren wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure und
Zimtsäure, &agr;,&bgr;-ungesättigte Säureanhydride wie etwa Crotonsäureanhydrid
und Zimtsäureanhydrid, Anhydride der &agr;,&bgr;-ungesättigten Säuren
mit niederen Fettsäuren; und Alkenylmalonsäuren, Alkenylglutarsäuren,
Alkenyladipinsäuren, Säureanhydride von diesen und Monoester von diesen
einschließen.
Es kann darüber hinaus Monomere mit Hydroxygruppen einschließen,
für die Beispiele Acrylate oder Methacrylate wie etwa 2-Hydroxyethylacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat sowie 4-(1-Hydroxy-1-methylbutyl)styrol
und 4-(1-Hydroxy-1-methylhexyl)styrol Beispiele sind.
Das in dem Hybridharz eingesetzte Vinylpolymer oder die Vinylpolymereinheit
kann eine vernetzte Struktur aufweisen, welche mit einem Vernetzungsmittel mit wenigstens
zwei Vinylgruppen vernetzt ist. Das Vernetzungsmittel, welches in solch einem Fall
eingesetzt wird, kann aromatische Divinylverbindungen, für die Divinylbenzol
und Divinylnaphthalin Beispiele sind, mit einer Alkylkette verknüpfte Diacrylatverbindungen,
für die Beispiele Ethylenglycoldiacrylat, 1,3-Butylenglycoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat,
1,5-Pentandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Neopentylglycoldiacrylat und die
vorstehenden Verbindungen, deren Acrylateinheit durch Methacrylat ersetzt ist, Beispiele
sind, mit einer Alkylkette, welche eine Etherverknüfung enthält, verknüpfte
Diacrylatverbindungen, für welche Diethylenglycoldiacrylat, Triethylenglycoldiacrylat,
Tetraethylenglycoldiacrylat, Polyethylenglycol-400-Diacrylat, Polyethylenglycol-600-Diacrylat,
Dipropylenglycoldiacrylat und die vorstehenden Verbindungen, deren Acrylateinheit
durch Methacrylat ersetzt ist, Beispiele sind, sowie Diacrylatverbindungen, welche
mit einer Kette verknüpft sind, welche eine aromatische Gruppe und eine Etherverknüpfung
enthält, für welche Polyoxyethylen(2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat,
Polyoxyethylen(4)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propandiacrylat und die vorstehenden Verbindungen,
deren Acrylateinheit durch Methacrylat ersetzt ist, Beispiele sind, einschließen.
Das polyfunktionelle Vernetzungsmittel kann Pentaerythritoltriacrylat,
Trimethylolethantriacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat,
Oligoesteracrylat und die vorstehenden Verbindungen, deren Acrylateinheit durch
Methacrylat ersetzt ist, sowie Triallylcyanurat und Triallyltrimellithat einschleißen.
Für das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Hybridharz
ist es bevorzugt, dass das Vinylpolymer oder die Vinylpolymereinheit und/oder das
Polyesterharz oder die Polyestereinheit mit einem Monomer eingebracht ist/sind,
welches mit den beiden Harzkomponenten reagieren kann. Von den Monomeren, welche
das Polyesterharz oder die Polyestereinheit bilden, kann ein Monomer, welches mit
dem Vinylpolymer oder der Vinylpolymereinheit reagieren kann, z. B. ungesättigte
Dicarbonsäuren wie etwa Fumarsäure, Maleinsäure, Citraconsäure
und Itaconsäure oder Anhydride davon einschleißen. Von den Monomeren,
welche das Vinylpolymer oder die Vinylpolymereinheit bilden, kann ein Monomer, welches
mit dem Polyesterharz oder der Polyestereinheit reagieren kann, Monomere mit einer
Carboxylgruppe oder eine Hydroxygruppe und Acrylate oder Methacrylate
einschließen.
Für das Verfahren, um das Reaktionsprodukt des Vinylpolymers
mit dem Polyesterharz zu erhalten, ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem eine Polymerisationsreaktion
für irgendeines oder beide der Polymer oder Harze in der Gegenwart der vorstehenden
Monomere durchgeführt wird, welche in der Lage sind, jeweils mit dem Vinylpolymer
und dem Polyesterharz zu reagieren.
Ein Polymerisationsstarter, welcher eingesetzt wird, wenn das Vinylpolymer
oder die Vinylpolymereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt
wird, kann z. B. Azoverbindungen wie etwa 2,2'-Azobisisobutyronitril, 2,2'-Azobis-(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril),
2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril), Dimethyl-2,2'-azobisisobutyrat,
1,1'-Azobis-(1-cyclohexan-1-carbonitril), 2-(Carbamoylazo)isobutyronitril, 2,2'-Azobis-(2,4,4-trimethylpentan),
2-Phenylazo-2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitril und 2,2'-Azobis-(2-methylpropan);
Ketonperoxide wie etwa Methylethylketonperoxid, Acetylacetonperoxid und Cylcohexanonperoxid
und andere Arten wie etwa 2,2-Bis(t-butylperoxy)butan, t-Butylhydroperoxid, Cumenhydroperoxid,
1,1,3,3-Tetramethylbutylhydroperoxid, Di-t-butylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Di-cumylperoxid,
&agr;,&agr;'-Bis(t-butylperoxyisopropyl)benzol, Isobutylperoxid, Octanoylperoxid,
Decanoylperoxid, Lauroylperoxid, 3,5,5-Trimethylhexanoylperoxid, Benzoylperoxid,
m-Trioylperoxid, Di-isopropylperoxydicarbonat, Di-2-ethylhexylperoxydicarbonat,
Di-n-propylperoxydicarbonat, Di-2-ethoxyethylperoxydicarbonat, Di-methoxyisopropylperoxydicarbonat,
Di(3-methyl-3-methoxybutyl)peroxydicarbonat, Acetylcylohexylsulfonylperoxid, t-Butylperoxyacetat,
t-Butylperoxyisobutyrat, t-Butylperoxyneodecanoat, t-Butylperoxy-2-ethylhexanoat,
t-Butylperoxylaurat, t-Butylperoxylbenzoat, t-Butylperoxyisopropylcarbonate, Di-t-butylperoxyisophthalat,
t-Butylperoxyallylcarbonat, t-Amylperoxy-2-ethylhexanoat, Di-t-butylperoxyhexahydrophthalat
und Di-t-butylperoxyazelat einschließen.
Verfahren, durch welche das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte
Hybridharz hergestellt werden kann, können z. B. die folgenden Herstellungsverfahren
einschließen, wie sie in (1) bis (6) dargelegt sind.
(1) Ein Verfahren des Vermengens eines Vinylpolymers und eines Polyesterharzes,
nachdem sie unabhängig hergestellt wurden. Das Vermengen wird durch Lösen
und Aufquellen von diesen in einem organischen Lösungsmittel wie etwa Xylol
und durch Abdestillieren des organischen Lösungsmittels durchgeführt.
Zusätzlich kann das Hybridharz mit einer Polyestereinheit und einer Vinylpolymereinheit
wie folgt synthetisiert werden: Getrennte Herstellung einer Vinylpolymereinheit
und einer Polyestereinheit und danach Lösen und Aufquellen von diesen in einer
kleinen Menge eines organischen Lösungsmittels, gefolgt von Zugabe eines Veresterungskatalysators
und eines Alkohols und dann Erhitzen, um eine Esteraustauschreaktion durchzuführen.
(2) Ein Verfahren der Herstellung eines Vinylpolymers, dann der Herstellung
eines Polyesterharzes in der Gegenwart des Vinylpolymers und des Umsetzens des Vinylpolymers
mit dem Polyesterharz, um das Hybridharz mit einer Polyestereinheit und einer Vinylpolymereinheit
herzustellen. Das Hybridharz wird hergestellt, indem man das Vinylpolymer (ein Vinylmonomer
kann optional zugegeben sein) mit einem Polyestermonomer (wie etwa einem Alkohol
oder einer Carbonsäure) und/oder einem Polyesterharz umsetzt. Auch in diesem
Fall kann ein organisches Lösungsmittel zweckmäßig eingesetzt werden.
(3) Ein Verfahren der Herstellung eines Polyesterharzes, dann der Herstellung
eines Vinylpolymers in der Gegenwart der Polyestereinheit und Umsetzen des Polyesterharzes
mit dem Vinylpolymer, um das Hybridharz mit einer Polyestereinheit und einer Vinylpolymereinheit
herzustellen. Das Hybridharz wird hergestellt, indem man das Polyesterharz (ein
Polyestermonomer kann optional zugegeben sein) mit einem Vinylmonomer und/oder dem
Vinylpolymer reagieren lässt.
(4) Ein Vinylpolymer und ein Polyesterharz werden hergestellt, und in der Gegenwart
des Vinylpolymers und des Polyesterharzes wird ein Vinylmonomer und/oder ein Polyestermonomer
(wie etwa ein Alkohol oder eine Carbonsäure) zugegeben, um das Hybridharz herzustellen.
Auch in diesem Fall kann ein organisches Lösungsmittel zweckmäßig
eingesetzt werden.
(5) Nachdem das Hybridharz mit einer Polyestereinheit und einer Vinylpolymereinheit
hergestellt worden ist, wird ein Vinylmonomer und/oder ein Polyestermonomer wie
etwa ein Alkohol oder eine Carbonsäure zugegeben, um eine Additionspolymerisations-
und/oder eine Polykondensationsreaktion durchzuführen, so dass ein Vinylpolymer
und/oder ein Polyesterharz oder des Weiteren ein Hybridharz hergestellt wird. In
diesem Fall können für das Hybridharz mit einer Polyestereinheit und einer
Vinylpolymereinheit die durch die vorstehenden Verfahren (2) bis (4) hergestellten
Hybridharze eingesetzt werden, oder optional kann ein durch irgendein herkömmliches
Verfahren hergestelltes Hybridharz ebenfalls eingesetzt werden. Zusätzlich
kann ein organisches Lösungsmittel zweckmäßig eingesetzt werden.
(6) Ein Vinylmonomer und ein Polyestermonomer wie etwa ein Alkohol oder eine
Carbonsäure werden vermengt, um eine Additionspolymerisations- und eine Polykondensationsreaktion
kontinuierlich durchzuführen, um ein Vinylpolymer, ein Polyesterharz und das
Hybridharz mit einer Polyestereinheit und einer Vinylpolymereinheit
herzustellen. Zusätzlich kann ein organisches Lösungsmittel zweckmäßig
eingesetzt werden.
In den vorstehenden Herstellungsverfahren (1) bis (6) kann eine Vielzahl
von Polymereinheiten mit unterschiedlichen Molekulargewichten und unterschiedlichen
Ausmaßen der Vernetzung für die Vinylcopolymereinheit und/oder die Polyestereinheit
eingesetzt werden.
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich das Vinylpolymer auf ein
Vinylhomopolymer oder ein Vinylcopolymer, und die Vinylcopolymereinheit bezieht
sich auf eine Vinylhomopolymereinheit oder eine Vinylcopolymereinheit.
Der Toner der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Bindeharz das Harz mit einer Polyestereinheit ein Harz ist, welches unter
Verwendung eines Katalysators aus einer oder mehreren Verbindungen ausgewählt
aus der Gruppe, die aus den Titanchelatverbindungen mit einer durch irgendeine der
folgenden Formeln (I) bis (VI) dargestellten Struktur und einem Hydrat der Titanchelatverbindungen
besteht, synthetisiert ist.
In der vorstehenden Formel (I) bezeichnen R1 und R1'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (II) bezeichnet M ein Gegenkation, m bezeichnet
die Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (III) bezeichnen R2 und R2'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion,
ein Alkalimetallion, ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und
bezeichnet ein Erdalkalimetallion, wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (IV) bezeichnen R3 und R3'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (V) bezeichnet M ein Gegenkation, m bezeichnet
die Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
In der vorstehenden Formel (VI) bezeichnen R4 und R4'
jeweils unabhängig eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche
substituiert sein kann, oder eine Alkenylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen,
welche substituiert sein kann, und M bezeichnet ein Gegenkation, m bezeichnet die
Anzahl der Kationen und n bezeichnet die Wertigkeit des Kations, wobei n 2 ist,
wenn m 1 ist, n 1 ist, wenn m 2 ist, und M bezeichnet ein Wasserstoffion, ein Alkalimetallion,
ein Ammoniumion oder ein Organoammoniumion, wenn n 1 ist, und bezeichnet ein Erdalkalimetallion,
wenn n 2 ist.
Zusätzlich können in der vorliegenden Erfindung für
den bei der Synthese der Polyestereinheit verwendeten Katalysator zwei oder mehr
Verbindungen eingesetzt werden, welche aus der Gruppe bestehend aus den Titanchelatverbindungen
mit einer durch irgendeine der vorstehenden Formeln (I) bis (VI) dargestellten Struktur
und einem Hydrat der Titanchelatverbindungen ausgewählt sind.
Der Einsatz des Harzes mit einer Polyestereinheit gemäß
der vorliegenden Erfindung verbessert die Dispergierbarkeit eines Farbmittels in
Tonerteilchen, so dass ein Toner mit überlegener Farbreproduzierbarkeit wie
etwa dem Leistungsmerkmal der Tonerfarbmischung oder der Transparenz von fixierten
Bildern und zudem mit einer großen Abdeckung auf Übertragungsmaterialien
erhalten werden kann. Dies ist insbesondere wirksam, wenn Pigmentgehalte groß
sind, wie bei einer Farbmittelmuttercharge. Die vorstehende Wirkung kann erzielt
werden, da das Harz gemäß der vorliegenden Erfindung unter Einsatz der
Titanchelatverbindung als Katalysator synthetisiert worden ist.
Es wird angenommen, dass der Grund dafür ist, dass das Vorliegen der Titanchelatverbindung
im Toner die Affinität gegenüber dem Farbmittel vergrößert,
was zu der Wirkung der Verbesserung der Dispergierbarkeit des Farbmittels in dem
Harz führt.
Bei der in der vorliegenden Erfindung eingesetzten Titanchelatverbindung
ist es bevorzugt, dass der Ligand eine Dicarbonsäure oder eine Oxycarbonsäure
ist. Bei diesen ist es insbesondere bevorzugt, dass der Ligand eine aliphatische
Dicarbonsäure oder eine aliphatische Oxycarbonsäure ist. Aliphatische
Liganden haben eine stärkere katalytische Aktivität als aromatische Liganden
und sind im Hinblick auf eine Verkürzung der Reaktionszeit und die Temperatursteuerung
bevorzugt.
Der Ligand kann für die Dicarbonsäure speziell Oxalsäure,
Malonsäure, Succinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure und Maleinsäure;
und für die Oxycarbonsäure Glycolsäure, Milchsäure, Hydroxymilchsäure,
&agr;-Oxybuttersäure, Glycerinsäure, Tartronsäure, Äpfelsäure,
Weinsäure und Zitronensäure einschließen.
Insbesondere kann bei der Titanchelatverbindung das R1,
R1', R2, R2', R3, R3', R4
und R4' in den vorstehenden Formeln (I), (III), (IV) und (VI) jeweils
eine Alkylengruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenylengruppe mit
1 bis 10 Kohlenstoffatomen sein. Dies ist im Hinblick auf die Entwicklungsstabilität
bevorzugt. Es ist zudem bevorzugt, dass die Titanchelatverbindung eine Verbindung
ist, welche durch die vorstehende Formel (I), (II), (IV) oder (VI) dargestellt wird,
oder dass sie ein Hydrat davon ist. Dies ist bevorzugt, da der Toner eine überlegene
Laufstabilität der Aufladbarkeit aufweisen kann, so dass Bilder mit einer gleichbleibend
hohen Bildqualität erzeugt werden.
Für das Gegenkation M in den Formeln (I) bis (VI) ist ein Alkalimetall
bevorzugt, und das Alkalimetall kann Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium
einschließen. Von diesen sind Lithium, Natrium und Kalium bevorzugt, und besonders
bevorzugt sind Natrium und Kalium.
Die Titanchelatverbindung und das Hydrat der Titanchelatverbindung
kann jeweils in einer Menge von 0,01 Gew.-% oder mehr bis 2 Gew.-% oder weniger
und mehr bevorzugt von 0,05 Gew.-% oder mehr bis 1 Gew.-% oder weniger in der Gesamtsumme
basierend auf dem Gewicht der Polyestereinheit zugegeben sein. Wenn sie in einer
Menge von weniger als 0,01 Gew.-% zugegeben ist, kann sich die Reaktionszeit verlängern,
wenn der Polyester durch Polymerisation hergestellt wird, und zudem mag die Wirkung
der Verbesserung der Dispergierbarkeit des Farbmittels nicht erzielt werden. Wenn
sie andererseits in einer Menge von mehr als 2 Gew.-% zugegeben ist, wird die Aufladungsleistung
des Toners beeinträchtigt, was in Abhängigkeit von der Umgebung leicht
zu einer vergrößerten Schwankung der Ladungsmenge führt.
In dem Toner der vorliegenden Erfindung kann neben den Titanchelatverbindungen
und dem Hydrat der Titanchelatverbindungen zudem optional ein Beschleuniger eingesetzt
werden.
Für den Beschleuniger können Titanchelatverbindungen unterschiedlicher
Arten zugegeben sein, und bevorzugt werden Verbindungen von Elementen wie etwa Beryllium,
Magnesium, Calcium, Strontium, Barium, Titan, Zirkonium, Mangan, Cobalt, Zink, Bor,
Aluminium, Gallium, Phosphor und Zinn eingesetzt. Als Beispiele für die Verbindungen
dieser Elemente werden bevorzugt Fettsäuresalze (wie Acetate), Carbonate, Sulfate
und Nitrate oder Alkoxidsalze oder Halogenide (wie etwa Chloride) oder Acetylacetonatsalze
oder Oxide eingesetzt.
Von diesen sind die Acetate, Carbonate, Alkoxidsalze, Halogenide oder
Acetylacetonatsalze, insbesondere Titanalkoxid, Titantetrachlorid, Zirkoniumalkoxid,
Magnesiumcarbonat oder Magnesiumacetat, bevorzugt.
Die Verwendung eines solchen Beschleunigers ist bevorzugt, da es das
Nebeneinandervorliegen mit der Titanchelatverbindung und/oder dem Hydrat der Titanchelatverbindung
ermöglicht, dass die Polykondensationsreaktion schnell voranschreitet.
Jeder dieser Beschleuniger kann in einer Menge im Bereich von 0,01
Gew.-% bis 200 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Titanchelatverbindung
und/oder dem Hydrat der Titanchelatverbindung eingesetzt werden.
Spezielle Beispiele für die in der vorliegenden Erfindung eingesetzte
Titanchelatverbindung sind nachstehend aufgeführt.
Beispielverbindung 1
Beispielverbindung 2
Beispielverbindung 3
Beispielverbindung 4
Beispielverbindung 5
Beispielverbindung 6
Beispielverbindung 7
Beispielverbindung 8
Beispielverbindung 9
Beispielverbindung 10
Beispielverbindung 11
Beispielverbindung 12
Beispielverbindung 13
Beispielverbindung 14
Beispielverbindung 15
Beispielverbindung 16
Das Harz mit einer Polyestereinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung kann bevorzugt in einer durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessenen
Molekulargewichtsverteilung ein Hauptsignal im Bereich des Molekulargewichts von
3500 bis 15000 und mehr bevorzugt im Bereich des Molekulargewichtsgewicht von 4000
bis 13000 aufweisen. Das Harz mit einer Polyestereinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung kann in gleicher Weise bevorzugt in einer durch Gelpermeationschromatographie
(GPC) gemessenen Molekulargewichtsverteilung ein Verhältnis des gewichtsgemittelten
Molekulargewichts (Mw) zum zahlengemittelten Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, von 3,0
oder mehr und mehr bevorzugt 5,0 oder mehr aufweisen. Wenn das Harz ein Hauptsignal
im Bereich des Molekulargewichts von kleiner als 3500 aufweist, kann der Toner unzureichende
Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher Temperatur aufweisen. Wenn es andererseits ein
Hauptsignal im Bereich des Molekulargewichts von mehr als 15000 aufweist, kann der
Toner eine unzureichende Fixierleistung bei niedriger Temperatur und zudem eine
geringe OHP-Transparenz aufweisen. Wenn das Harz ein Mw/Mn von kleiner als 3,0 aufweist,
werden die Anti-Offset-Eigenschaften verschlechtert.
Das Harz mit einer Polyestereinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung kann zudem bevorzugt eine Glasübergangstemperatur (Tg) von 40°
bis 90°C aufweisen, und das Harz mit einer Polyestereinheit gemäß
der vorliegenden Erfindung kann eine Erweichungstemperatur (Tm) von 80°C bis
150°C aufweisen, was bevorzugt ist, um gleichzeitig die Lagerungsstabilität,
die Fixierleistung bei niedriger Temperatur, die Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher
Temperatur und die Dispergierbarkeit des Farbmittels zu erzielen.
Das Harz mit einer Polyestereinheit kann zudem einen Säurewert
von kleiner als 50 mg·KOH/g aufweisen. Dies ist bevorzugt, um die Entwicklungslaufleistung
und die Dispergierbarkeit des Toners zu verbessern.
Der Toner der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
er ein Wachs enthält.
In der vorliegenden Erfindung wird das Harz mit einer Polyestereinheit,
welches unter Einsatz eines Katalysators aus der Titanchelatverbindung mit der speziellen
Struktur synthetisiert worden ist, in Kombination mit dem Wachs eingesetzt. Dies
führt zu einer verbesserten Farbreproduzierbarkeit auf dem Übertragungsmaterial.
Insbesondere können Bilder mit großem Glanz und Buntheit erzielt werden,
ohne die Transparenz von OHP-Bildern zu verschlechtern. Zudem kann der Toner sowohl
die Fixerleistung bei niedriger Temperatur als auch die Anti-Offset-Eigenschaften
erzielen. Es wird angenommen, dass der Grund dafür ist, dass in den Tonerteilchen
die in dem Harz gleichmäßig dispergierte Titanchelatverbindung als Keimbildner
des Wachses fungiert, wenn das Wachs durch Schmelzverkneten in der Gegenwart der
Titanchelatverbindung dispergiert wird, und daher kann die Dispergierbarkeit des
Wachses verbessert werden. Im Ergebnis kann in den Tonerteilchen eine feine Verteilung
des Wachses erzielt werden, so dass Bilder mit großem Glanz und Buntheit erzielt
werden können, ohne die Transparenz von OHP-Bildern zu verschlechtern.
Beispiele für das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Wachs
können die folgenden einschließen: aliphatische Kohlenwasserstoffwachse
wie etwa Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, Polypropylen mit niedrigem
Molekulargewicht, Alkylencopolymere, mikrokristallines Wachs, Paraffinwachs und
Fischer-Tropsch-Wachs, Oxide aliphatischer Kohlenwasserstoffwachse wie etwa Polyethylenoxidwachs
oder Blockcopolymere von diesen, Wachse, welche hauptsächlich aus einem Fettester
bestehen, wie etwa Carnaubawachs, Behenylbehenatwachs und Monatanwachs, oder jene,
welche durch Deoxidieren eines Teils oder der gesamten Fettester erhalten werden,
wie etwa deoxidiertes Carnaubawachs. Es kann des Weiteren gesättigte geradkettige
Fettsäuren wie etwa Palmitinsäure, Stearinsäure und Montansäure,
ungesättigte Fettsäuren wie etwa Brassidinsäure, Eleostearinsäure
und Parinarinsäure, gesättigte Alkohole wie etwa Stearylalkohol, Aralkylalkohol,
Behenylalkohol, Carnaubylalkohol, Cerylalkohol und Melissylalkohol, mehrwertige
Alkohole wie etwa Sorbitol, Ester von Fettsäuren wie etwa Palmitinsäure,
Stearinsäure, Beheninsäure und Montansäure mit Alkoholen wie Stearylalkohol,
Aralkylalkohol, Behenylalkohol, Carnaubylalkohol, Serylalkohol und Melissylalkohol,
Fettsäureamide wie etwa Linolsäureamid, Oleinsäureamid und Laurinsäureamid,
gesättigte Fettsäurediamide wie etwa Methylenbis(stearinsäureamid),
Ethylenbis(caprinsäureamid), Ethylenbis(laurinsäureamid) und Hexamethylenbis(stearinsäureamid),
ungesättigte Fettsäureamide wie etwa Ethylenbis(oleinsäureamid),
Hexamethylenbis(oleinsäureamid), N,N'-Dioleyladipinsäureamid und N,N'-Dioleylsebazinsäureamid,
aromatische Diamine wie etwa m-Xylolbisstearinsäureamid und N,N'-Distearylisophthalsäureamid,
Fettsäuremetallsalze (jene, die gemeinhin Metallseife genannt werden) wie etwa
Calciumstearat, Calciumlaurat, Zinkstearat und Magnesiumstearat, Wachse, welche
unter Einsatz von Vinylmonomeren wie etwa Styrol und Acrylsäure an Fettsäurekohlenwasserstoffwachse
gepfropft sind, teilweise veresterte Produkte von mehrwertigen Alkoholen mit Fettsäuren
wie etwa Monoglyceridbehenat und mit Methyl veresterte Produkte mit einer Hydroxygruppe,
welche durch Hydrierung pflanzlicher Fette und Öle erhalten werden.
Wachse, die in der vorliegenden Erfindung speziell bevorzugt einsetzbar
sind, können aliphatische Kohlenwasserstoffwachse und veresterte Produkte einschließen,
welche Ester von Fettsäuren mit Alkoholen sind. Zum Beispiel sind Alkylenpolymere
mit niederem Molekulargewicht, welche durch Polymerisieren von Alkylenen durch radikalische
Polymerisation unter hohem Druck oder durch Polymerisation unter niedrigem Druck
in der Gegenwart eines Ziegler-Katalysators oder eines Metallocenkatalysators erhalten
werden, Alkylenpolymere, welche durch thermische Zersetzung von Alkylenpolymeren
mit hohem Molekulargewicht erhalten werden, und synthetische Kohlenwasserstoffwachse
bevorzugt, welche aus oder durch Hydrierung von Destillatrückständen von
Kohlenwasserstoffen erhalten werden, welche durch das Arge-Verfahren aus Synthesegasen
erhalten werden, die Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthalten. Mehr bevorzugt können
Kohlenwasserstoffwachse eingesetzt werden, welche durch Einsatz von Ausschwitzen
unter Druck, Lösungsmittelfraktionierung oder Vakuumdestillation oder durch
fraktionierte Umkristallisation fraktioniert worden sind.
Die Kohlenwasserstoffe, welche als Matrix dienen, können jene
einschließen, welche durch Umsetzen von Kohlenmonoxid mit Wasserstoff in der
Gegenwart eines metalloxidartigen Katalysators (bevorzugt zwei oder mehr Arten mehrwertiger
Metalloxidkatalysatoren), für die Beispiele Kohlenwasserstoffverbindungen sind,
die durch das Synthol-Verfahren oder das Hydrocol-Verfahren (unter Einsatz eines
Fließbettkatalysators) erhalten werden, Kohlenwasserstoffe, welche einige hundert
Kohlenstoffatome aufweisen und durch das Arge-Verfahren erhalten werden (unter Einsatz
eines Festbettkatalysators), welches wachsartige Kohlenstoffe in einer großen
Menge liefern kann, und Kohlenwasserstoffe, welche durch Polymerisation von Alkylenen
wie etwa Ethylen in der Gegenwart eines Ziegler-Katalysators erhalten werden, die
alle bevorzugt sind, da sie wenige und kleine Verzweigungen aufweisen und gesättigte,
gerad- und langkettige Kohlenwasserstoffe sind. Insbesondere sind Wachse, welche
durch ein Verfahren synthetisiert sind, das nicht auf die Polymerisation von Alkylenen
abstellt, im Hinblick auf ihre Molekulargewichtsverteilung bevorzugt. Paraffinwachs
kann ebenfalls bevorzugt eingesetzt werden.
Das in der vorliegende Erfindung eingesetzte Wachs kann bevorzugt
auf einer endothermen Kurve einer Messung durch Differentialthermalanalyse (oder
Differentialabtastkalorimetrie DSC) ein maximales endothermes Signal im Temperaturbereich
von 30°C bis 200°C und eine Spitzentemperatur von diesem im Bereich von
60°C bis 130°C, mehr bevorzugt im Bereich von 65°C bis 125°C
und noch mehr bevorzugt im Bereich von 65°C bis 110°C aufweisen.
Wenn die Spitzentemperatur des maximalen endothermen Signals im Bereich
von 60°C bis 130°C liegt, kann eine zweckmäßige feine Verteilung
des Wachses in den Tonerteilchen erzielt werden, und dies ist bevorzugt, damit sich
die Wirkung der vorliegenden Erfindung ergibt. Wenn indessen die Spitzentemperatur
des maximalen endothermen Signals tiefer als 60°C liegt, kann der Toner schlechte
Anti-Offset-Eigenschaften aufweisen. Wenn andererseits die Spitzentemperatur des
maximalen endothermen Signalss höher als 130°C liegt, neigt der Toner
leicht zu einer schlechten Fixierleistung.
Der Toner der vorliegenden Erfindung weist in einer wässrigen
Lösung, welche 45 Vol.-% Methanol enthält, eine Lichtdurchlässigkeit
(%) für Licht mit einer Wellenlänge von 600 nm von 10% bis 70%, mehr bevorzugt
von 10% bis 60% und noch mehr bevorzugt von 15% bis 50% auf.
Der Toner der vorliegenden Erfindung weist das in die Tonerteilchen
eingebrachte Wachs auf, und daher liegt das Wachs wenigstens an den Oberflächen
der Tonerteilchen vor. Wenn das Wachs an den Oberflächen der Tonerteilchen
in geringer Menge vorliegt, kann sich die Ablösewirkung zum Zeitpunkt des Fixieren
nur schwierig zeigen, was die Fixierleistung bei niedriger Temperatur, welche unter
dem Gesichtspunkt der Energieeinsparung erwünscht ist, verschlechtert. Wenn
andererseits das Wachs auf den Oberflächen der Tonerteilchen in einer großen
Menge vorliegt, kann das Wachs ladungsliefernde Elemente verunreinigen. Zum Beispiel
kann es auf der Entwicklungshülse schmelzanhaften, so dass der elektrische
Widerstand der Hülse auf einen hohen Widerstand vergrößert und die
Wirkung der tatsächlichen Entwicklungsvorspannung für die Entwicklung
verringert wird, sich die Bilddichte verschlechtert und sich im Ergebnis die Laufleistung
der Entwicklung (oder die Entwicklungshaltbarkeit) in einigen Fällen verschlechtert.
Wenn das Wachs in die Tonerteilchen eingebracht ist, ist es somit wichtig, die Menge
des Wachses an den Oberflächen der Tonerteilchen einzuregeln.
Dementsprechend wird in der vorliegenden Erfindung das Harz mit einer
Polyestereinheit, welches unter Verwendung der Titanchelatverbindung als Katalysator
synthetisiert ist, in Kombination mit dem Wachs eingesetzt, wodurch die feine Verteilung
des Wachses in den Tonerteilchen erzielt werden kann, was es möglich macht,
die Wachsmenge an den Oberflächen der Tonerteilchen einzuregeln, selbst wenn
das Wachs in einer großen Menge zugegeben ist.
Die Menge des Wachses an den Oberflächen der Tonerteilchen kann
auf einfache Weise und mit hoher Genauigkeit gemessen werden, indem die Durchlässigkeit
(%) für Licht in einer wässrigen Dispersion gemessen wird, welche durch
Dispergieren des Toners in einer wässrigen Lösung mit 45 Vol.-% Methanol
zubereitet wird.
Dieses Messverfahren kann die Wachsmenge an den Oberflächen der
Tonerteilchen genau herausfinden, indem die Tonerteilchen dazu gebracht werden,
sich in einem gemischten Lösungsmittel aus Methanol und Wasser zu verteilen,
was es einfach macht, die Wachsmenge an den Toneroberflächen Teilchen für
Teilchen zu spezifizieren, und indem die Durchlässigkeit gemessen wird, nachdem
eine bestimmte Zeitspanne vergangen ist.
Das heißt, wenn das hydrophobe Wachs auf den Oberflächen
der Tonerteilchen in einer großen Menge vorliegt, kann der dispergiert vorliegende
Toner durch das Lösungsmittel nicht leicht benetzt werden und setzt sich nicht
ab, und daher wird die Durchlässigkeit so groß wie 70%. Wenn andererseits
das Wachs an den Oberflächen der Tonerteilchen in einer geringen Menge vorliegt,
weist solch ein Harz, welches die Polyestereinheit enthält und in einer großen
Menge vorliegt, so eine starke Polarität auf, dass es hydrophil ist, wodurch
der Toner gleichmäßig in der wässrigen Lösung mit 45 Vol.-%
Methanol dispergiert wird, so dass die Durchlässigkeit so gering wie 10% wird.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann zudem bevorzugt auf einer
mit einem Differentialabtastkalorimeter (DSC) gemessenen endothermen Kurve ein maximales
endothermes Signal im Temperaturbereich von 30°C bis 200°C und eine Spitzentemperatur
davon im Bereich von 60°C bis 130°C, mehr bevorzugt im Bereich von 65°C
bis 125°C und noch mehr bevorzugt im Bereich von 65°C bis 110°C aufweisen.
Durch den Einsatz des Harzes mit einer Polyestereinheit, welches unter
Verwendung der Titanchelatverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung
als Katalysator synthetisiert ist, kann eine zweckmäßige feine Verteilung
des Wachses in den Tonerteilchen erzielt werden, wenn die Spitzentemperatur des
maximalen endothermen Signals im Bereich von 60°C bis 130°C liegt, was
bevorzugt ist, damit sich die Wirkung der vorliegenden Erfindung ergibt. Wenn indessen
die Spitzentemperatur des maximalen endothermen Signals niedriger als 60°C
liegt, kann der Toner schlechte Anti-Offset-Eigenschaften aufweisen. Wenn andererseits
die Spitzentemperatur des maximalen endothermen Signals höher als 130°C
liegt, kann der Toner leicht eine unterlegene Fixierleistung aufweisen.
Das Wachs kann in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen und bevorzugt
von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindeharzes eingesetzt
werden.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren bevorzugt in
einer durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessenen Molekulargewichtsverteilung
seiner Harzkomponente ein Hauptsignal im Molekulargewichtsbereich von 3500 bis 15000
und mehr bevorzugt im Molekulargewichtsbereich von 4000 bis 13000 aufweisen. Das
Verhältnis des gewichtsgemittelten Molekulargewichts (Mw) zum zahlengemittelten
Molekulargewicht (Mn), Mw/Mn, beträgt bevorzugt 3,0 oder mehr und mehr bevorzugt
5,0 oder mehr. Wenn der Toner ein Hauptsignal im Molekulargewichtsbereich von kleiner
als 3500 aufweist, kann der Toner unzureichende Anti-Offset-Eigenschaften bei hoher
Temperatur aufweisen. Wenn er andererseits ein Hauptsignal im Molekulargewichtsbereich
von größer als 15000 aufweist, kann der Toner keine ausreichende Fixierleistung
bei niedriger Temperatur aufweisen und kann zudem eine geringe OHP-Transparenz haben.
Wenn Mw/Mn kleiner als 3,0 ist, können gute Anti-Offset-Eigenschaften nicht
erzielt werden.
Für das in dem Toner der vorliegenden Erfindung eingesetzte Farbmittel
können alle bekannten Farbstoffe und/oder Pigmente eingesetzt werden. Ein Pigment
kann alleine verwendet werden, aber im Hinblick auf die Bildqualität von Vollfarbbildern
ist es mehr bevorzugt, einen Farbstoff und ein Pigment in Kombination einzusetzen,
so dass die Farbschärfe verbessert werden kann. Beispiele für die für
das Farbmittel verwendeten Farbstoffe und Pigmente sind nachstehend angegeben.
Farbstoffe für einen magentafarbenen Toner können öllösliche
Farbstoffe wie etwa C.I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83,
84, 100, 109, 121, C.I. Disperse Red 9, C.I. Solvent Violet 8, 13, 14, 21, 27 und
C.I. Disperse Violet 1, und basische Farbstoff wie etwa C.I. Basic Red 1, 2, 9,
12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40 und C.I.
Basic Violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, 28 einschließen.
Pigmente für einen cyanfarbenen Toner können C.I. Pigment
Blue 1, 2, 3, 7, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 16, 17, 60, 62, 66 und C.I. Vat Blue 6,
C.I. Acid Blue 45 oder Kupferphthalocyaninpigmente einschließen, deren Phthalocyaninskelett
mit 1 bis 5 Phthalimidmethylgruppe(n) substituiert ist, welche eine durch die folgende
Formel dargestellte Struktur aufweisen:
wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 5 bezeichnet.
Pigmente für einen gelben Toner können Kondensationsazoverbindungen,
Isoindolinonverbindungen, Anthrachinonverbindungen, Azometallkomplexe, Methinverbindungen
und Allylamidverbindungen einschließen. Speziell angegeben gibt es C.I. Pigment
Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 62, 65, 73, 74,
83, 93, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 155, 168, 174, 180, 181,
191 und C.I. Vat Yellow 1, 3, 20. Zudem sind Farbstoffe wie etwa C.I. Direct Green
6, C.I. Basic Green 4, C.I. Basic Green 6 und C.I. Solvent Yellow 162 einsetzbar.
Für in der vorliegenden Erfindung eingesetzte schwarze Farbmittel
sind Ruß, Eisenoxide und Farbmittel verwendbar, welche durch Vermengen der
oben angegebenen gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Farbmittel schwarz gefärbt
sind.
Für den Toner der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt einen
einzusetzen, bei dem das Farbmittel vorausgehend in einem Teil des Bindeharzes der
vorliegenden Erfindung vermengt wird, um daraus eine Muttercharge herzustellen.
Dann werden diese Farbmittelmuttercharge, das verbleibende Harz und die anderen
Materialien wie etwa das Wachs schmelzverknetet, wodurch das Farbmittel in den Tonerteilchen
gut verteilt werden kann.
Wenn das Harz gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt
und das Farbmittel zu der Muttercharge verarbeitet wird, verschlechtert sich die
Dispergierbarkeit des Farbmittels nicht, selbst wenn das Farbmittel in einer großen
Menge eingesetzt wird, und zudem ist die Dispergierbarkeit des Farbmittels in den
Tonerteilchen verbessert, was eine überlegene Farbreproduzierbarkeit wie etwa
das Leistungsmerkmal der Farbmischung oder die Transparenz hervorbringt. Zudem kann
ein Toner mit einer großen Abdeckung auf dem Übertragungsmaterial erhalten
werden. Da die Dispergierbarkeit des Farbmittels verbessert ist, kann der Toner
ferner eine überlegene Laufstabilität der Aufladbarkeit aufweisen, so
dass Bilder mit einer gleichbleibend hohen Bildqualität erzeugt werden.
In dem Toner kann das Farbmittel in einer Menge von 0,1 bis 15 Gewichtsteilen,
mehr bevorzugt von 0,5 bis 12 Gewichtsteilen und noch mehr bevorzugt von 2 bis 10
Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Bindeharzes eingesetzt werden.
Der Einsatz des Farbmittels in solch einer Menge ist im Hinblick auf die Farbreproduzierbarkeit
und die Entwicklungsleistung bevorzugt.
Ein bekanntes ladungseinregelndes Mittel kann in dem Toner der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden, um die Aufladbarkeit zu stabilisieren. Üblicherweise
kann das ladungseinregelnde Mittel bevorzugt in den Tonerteilchen in einer Menge
von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen und mehr bevorzugt von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen enthalten
sein, was in Abhängigkeit von der Art des ladungseinregelnden Mittels oder
den physikalischen Eigenschaften der das Tonerteilchen bildenden Materialien unterschiedlich
sein kann. Es ist bekannt, dass solch ein ladungseinregelndes Mittel eines, welches
den Toner so einregeln kann, dass er negativ aufladbar ist, und eines einschließt,
welches den Toner so einregeln kann, dass er positiv aufladbar ist. Eine oder mehrere
Arten der verschiedenen ladungseinregelnden Mittel können gemäß der
Arten und der Verwendungen des Toners eingesetzt werden.
Für die negative Ladung einregelenden Mittel sind Salicylsäuremetallverbindungen,
Naphthoesäuremetallverbindungen, Dicarbonsäuremetallverbindungen, polymerartige
Verbindungen mit einer Sulfonsäure oder einer Carbonsäure in der Seitenkette,
Borverbindungen, Harnstoffverbindungen, Siliciumverbindungen und Carixarene einsetzbar.
Für die positive Ladung einregelnden Mitteln sind quartäre Ammoniumsalze,
polymerartige Verbindungen mit einem quartären Ammoniumsalz in der Seitenkette,
Guanidinverbindungen und Imidazolverbindungen einsetzbar. Das ladungseinregelnde
Mittel kann zu den Tonerteilchen im Inneren oder von außen zugegeben sein.
Wenn der Toner der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist es
für den Toner bevorzugt, dass er eine aromatische Carbonsäuremetallverbindung
enthält. Die aromatische Carbonsäuremetallverbindung ist bevorzugt, da
sie farblos ist, den Toner schnell aufladen kann und eine konstante Ladungsmenge
stabil beibehalten kann.
Der Toner der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
er wenigstens anorganische feine Teilchen aufweist. Zudem ist es für die anorganischen
feinen Teilchen bevorzugt, dass sie wenigstens eines von feinen Titanoxidteilchen
und feinen Siliciumoxidteilchen sind.
Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten feinen Titanoxidteilchen
können Titanverbindungen aus einem Schwefelsäureverfahren, Titanverbindungen
aus einem Chlorverfahren und flüchtige Titanverbindungen einschließen,
für die Beispiele feine Titanoxidteilchen sind, die durch Oxidation bei niedriger
Temperatur (wie etwa durch thermische Zersetzung oder Hydrolyse) von Titanalkoxiden,
Titanhalogeniden oder Acetylacetonatotitan hergestellt werden.
Die Kristallformen der feinen Titanoxidteilchen können der Anatastyp,
der Rutiltyp, eine Mischkristallform von diesen oder amorph sein, welche alle eingesetzt
werden können.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass es bei
dem Toner der vorliegenden Erfindung, welcher das Harz mit einer Polyestereinheit
einsetzt, welches unter Verwendung der Titanchelatverbindung synthetisiert ist,
bezüglich der Erzielung einer Ladungsstabilität während der Verwendung
(ausgiebiger Betrieb), insbesondere der Ladungsstabilität in einer Umgebung
geringer Feuchtigkeit, sehr wirksam ist, die feinen Titanoxidteilchen einzubringen.
Der Grund dafür ist, dass, wenn der Toner der vorliegenden Erfindung, welcher
das Harz mit einer Polyestereinheit einsetzt, welches unter Verwendung der Titanchelatverbindung
synthetisiert ist, die feinen Titanoxidteilchen enthält, die feinen Titanoxidteilchen
eine im Wesentlichen neutrale Aufladbarkeit zeigen und sie somit die Wirkung einer
Beschränkung der Aufladung insbesondere in einer Umgebung mit geringer Feuchtigkeit
zeigen.
In den Toner der vorliegenden Erfindung können im Hinblick auf
die Einregelung der Ladungsmenge zudem bevorzugt feine Siliciumoxidteilchen eingebracht
sein.
In der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzte feine Siliciumoxidteilchen
schließen so genanntes Siliciumoxid aus einem Trockenverfahren oder Kieselstaub,
welcher durch Oxidation von Siliciumhalogeniden in der Dampfphase hergestellt wird,
und so genanntes aus Wasserglas durch ein Nassverfahren hergestelltes Siliciumoxid
ein. Das Siliciumoxid aus dem Trockenverfahren ist bevorzugt, da es auf den Oberflächen
und im Inneren der feinen Siliciumoxidteilchen wenige Silanolgruppen aufweist und
wenige Herstellungsreste wie etwa Na2O und SO32– zurücklässt. Bei dem Siliciumoxid aus dem Trockenverfahren
ist es zudem möglich, in seinem Herstellungsschritt andere Metallhalogenidverbindungen
wie etwa Aluminiumchlorid oder Titanchlorid zusammen mit dem Siliciumhalogenid einzusetzen,
so dass sich ein feines Verbundpulver aus Siliciumoxid mit anderen Metalloxiden
ergibt. Die feinen Siliciumoxidteilchen schließen diese ebenfalls ein.
Das so genannte Siliciumoxid aus dem Trockenverfahren oder der Kieselstaub
wird durch eine herkömmlich bekannte Methode hergestellt. Zum Beispiel gibt
es einen Vorgang, welcher eine in der Hitze zersetzende Oxidationsreaktion in einem
Oxywasserstoffrahmen des Siliciumtetrachloridgases einsetzt. Die Reaktion läuft
im Wesentlichen wie folgt ab:
SiCl4 + 2H2 + O2 → SiO2
+ 4HCl
Diese feinen Titanoxidteilchen und feinen Siliciumoxidteilchen können
bevorzugt jene sein, welche mit einem Mittel für eine Hydrophobiebehandlung
wie etwa einer Silanverbindung, einem Siliconöl oder einer Mischung daraus
hydrophob gemacht worden sind.
Das Mittel für eine Hydrophobiebehandlung kann Kupplungsmittel
wie etwa ein Silankupplungsmittel, ein Titanatkupplungsmittel, ein Aluminiumkupplungsmittel
und Zirkoniumaluminatkupplungsmittel einschließen.
Speziell angegeben kann das Silankupplungsmittel bevorzugt eine durch
die folgende allgemeine Formel dargestellte Verbindung sein:
RmSiYn
wobei R eine Alkoxylgruppe bezeichnet, m eine ganze Zahl von 1 bis 3 bezeichnet,
Y eine Alkylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Phenylgruppe, eine Methacrylgruppe, eine
Aminogruppe, eine Epoxygruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat davon bezeichnet
und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 bezeichnet.
Solch eine Verbindung kann z. B. Hexamethyldisilazan, Vinyltrimethoxysilan,
Vinyltriethoxysilan, &ggr;-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Methyltrimethoxysilan,
Methyltriethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan,
Trimethylmethoxysilan, Hyroxypropyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Hexadecyltrimethoxysilan
und n-Octadecyltrimethoxysilan einschließen.
Bei der Behandlung kann das Silankupplungsmittel bevorzugt in einer
Menge von 1 bis 60 Gewichtsteilen und mehr bevorzugt von 3 bis 50 Gewichtsteilen
basierend auf 100 Gewichtsteilen der anorganischen feinen Teilchen eingesetzt werden.
In der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Alkylalkoxysilanverbindung
bevorzugt, welche durch die allgemeine Formel dargestellt wird:
CnH2n+1-Si-(OCmH2m+1)3
wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 12 und m eine ganze Zahl von 1 bis 3 bezeichnet.
Wenn in der Alkylalkoxysilanverbindung n größer als 12 ist,
können, obwohl die Hydrophobizität ausreichend sein kann, die anorganischen
feinen Teilchen stark miteinander koagulieren, so dass sie leicht eine schlechte
Fließfähigkeit verleihende Eigenschaft haben. Wenn m größer
als 3 ist, kann die Alkylalkoxysilanverbindung eine geringe Reaktivität aufweisen
und kann die anorganischen feinen Teilchen nicht ausreichend hydrophob machen. In
der Alkylalkoxysilanverbindung ist n bevorzugt 1 bis 8 und ist m bevorzugt 1 oder
2.
Bei der Behandlung mit der Alkylalkoxysilanverbindung kann die Verbindung
in einer Menge von 1 bis 60 Gewichtsteilen und bevorzugt von 3 bis 50 Gewichtsteilen
basierend auf 100 Gewichtsteilen der anorganischen feinen Teilchen eingesetzt werden.
Die Hydrophobiebehandlung kann unter Einsatz einer Art eines Mittels
für die Hydrophobiebehandlung allein oder unter Verwendung von zwei oder mehr
Arten der Mittel für die Hydrophobiebehandlung durchgeführt werden. Zum
Beispiel kann die Hydrophobiebehandlung durchgeführt werden, indem eine Art
des Mittels für die Hydrophobiebehandlung alleine oder indem zwei Arten der
Mittel für die Hydrophobiebehandlung zusammen eingesetzt werden, oder sie kann
durchgeführt werden, indem ein Mittel für die Hydrophobiebehandlung eingesetzt
und danach ein weiteres Mittel für die Hydrophobiebehandlung eingesetzt wird.
Die feinen Titanoxidteilchen und/oder die feinen Siliciumoxidteilchen
können bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 5 Gewichtsteilen und bevorzugt
von 0,05 bis 3 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen der Tonerteilchen
zugegeben sein.
Des Weiteren kann der Toner gemäß der vorliegenden Erfindung
entweder als unmagnetischer Toner oder als magnetischer Toner ausgestaltet sein.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann entweder in Einkomponentenentwicklern
oder in Zweikomponentenentwicklern eingesetzt werden. Wenn er in den Zweikomponentenentwicklern
eingesetzt wird, wird der Toner in der Form einer Mischung mit einem Träger
eingesetzt. Für den Träger sind bekannte Träger wie etwa Teilchen
aus an sich magnetischem Material, ein beschichteter Träger, welcher Teilchen
aus magnetischem Material umfasst, die mit einem Harz beschichtet sind, und ein
Träger aus einem Harz mit darin dispergiertem magnetischen Material, der in
Harzteilchen dispergierte Teilchen aus einem magnetischen Material aufweist, verwendbar.
Für die Teilchen aus magnetischem Material sind z. B. Teilchen aus Metallen
wie etwa Eisen, Lithium, Calcium, Magnesium, Nickel, Kupfer, Zink, Cobalt, Mangan,
Chrom und Seltenerdelementen, welche an der Oberfläche oxidiert oder nicht
oxidiert sein können, und Teilchen aus Legierungen oder Oxiden von irgendwelchen
von diesen sowie Ferritteilchen einsetzbar.
Der beschichtete Träger, welcher Trägerteilchen umfasst,
deren Oberfläche mit einem Harz überzogen ist, ist insbesondere bei Entwicklungsverfahren
bevorzugt, bei denen eine Wechselstromvorspannung an eine Entwicklungshülse
angelegt wird. Verfahren zur Beschichtung der Trägerteilchenoberflächen
können ein Verfahren, bei dem eine Beschichtungsflüssigkeit, die durch
Lösen oder Suspendieren eines Beschichtungsmaterials wie etwa eines Harzes
in einem Lösungsmittel hergestellt wurde, auf die Oberflächen der magnetischen
Trägerkernteilchen aufgebracht wird, und ein Verfahren einschließen, bei
dem die magnetischen Trägerkernteilchen und das Beschichtungsmaterial in der
Form eines Pulvers vermengt werden.
Das auf die Oberflächen der magnetischen Trägerkernteilchen
aufgebrachte Beschichtungsmaterial kann Siliconharze, Polyesterharze, Styrolharze,
Acrylharz, Polyamid, Polyvinylbutyral, Aminoacrylatharze und Fluorharze einschließen.
Jedes von diesen kann allein oder in Kombination eingesetzt werden. Bei der Behandlung
mit dem Beschichtungsmaterial kann das Beschichtungsmaterial bevorzugt in einer
Menge von 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-% und mehr bevorzugt von 0,5 bis 20 Gew.-% basierend
auf dem Gewicht der Trägerkernteilchen eingesetzt werden. Solche magnetischen
Trägerkernteilchen können einen zahlengemittelten Teilchendurchmesser
von 10 &mgr;m bis 100 &mgr;m und mehr bevorzugt von 20 &mgr;m bis 70 &mgr;m
aufweisen.
Der zahlengemittelte Teilchendurchmesser der magnetischen Trägerkernteilchen
kann wie folgt bestimmt werden: wenigstens 300 Trägerteilchen mit einem Durchmesser
von 0,1 &mgr;m oder größer werden zufällig mit einem Rasterelektronenmikroskop
(100- bis 5000-fache Vergrößerung) ausgewählt, und ihre Fere-Durchmesser
in der horizontalen Richtung werden mittels eines Digitalumsetzers als Trägerteilchendurchmesser
gemessen, um daraus den zahlengemittelten Teilchendurchmesser der Trägerkernteilchen
zu berechnen.
Wenn der Zweikomponentenentwickler durch Vermengen des Toners der
vorliegenden Erfindung und des magnetischen Trägers hergestellt wird, werden
sie bevorzugt in einem Anteil der Tonerkonzentration in dem Entwickler von 2 Gew.-%
bis 15 Gew.-% und mehr bevorzugt von 4 Gew.-% bis 13 Gew.-% vermengt, um gute Bilder
zu erhalten. Wenn die Tonerkonzentration niedriger als 2 Gew.-% liegt, wird die
Bilddichte leicht geringer. Wenn sie mehr als 15 Gew.-% beträgt, treten leicht
Schleier oder ein Verstreuen des Toners im Gerät auf.
Der Vorgang der Herstellung des Toners wird nachstehend beschrieben.
Der Toner der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem das Bindeharz,
das Farbmittel, das Wachs und jegliche erwünschten Materialien
vermengt, die erhaltene Mischung schmelzverknetet und dann das geknetete Produkt
abgekühlt und pulverisiert wird, optional gefolgt von einer Kugeln ausbildenden
Behandlung oder einer Klassifizierung des pulverisierten Produkts und des Weiteren
optional gefolgt von einem Vermengen eines die Fließfähigkeit verbessernden
Mittel mit dem resultierenden Produkt.
In dem Schritt des Vermengens der Rohmaterialien werden wenigstens
das Harz und das Farbmittel ausgewogen und in angegebenen Mengen als interne Additive
des Toners zusammengegeben und vermengt. Beispiele für einen Mischer dafür
schließen einen Doublecon-Mischer, einen V-artigen Mischer, einen trommelartigen
Mischer, einen Super-Mischer, einen Henschel-Mischer und einen Nauta-Mischer ein.
Des Weiteren werden die in dem vorstehenden Schritt zusammengegebenen
und vermischen Tonerausgangssubstanzen schmelzverknetet, um die Harze zu schmelzen,
und das Farbmittel wird darin dispergiert. Topfartige Knetvorrichtungen wie etwa
eine Druckknetvorrichtung und ein Banbury-Mischer oder kontinuierliche Knetvorrichtungen
können in dem Schmelzknetschritt eingesetzt werden. In den letzten Jahren herrschen
Einzelschrauben- oder Zwillingsschraubenextruder vor, da sie den Vorteil der kontinuierlichen
Herstellung haben. Zum Beispiel werden die folgenden üblicherweise eingesetzt:
ein KTK-artiger Extruder, hergestellt von Kobe Steel, Ltd., ein TEM-artiger Mischer,
hergestellt von Toshiba Machine Co., Ltd., ein von KCK Co. hergestellter Zwillingsschraubenextruder
und ein von Coperion Buss Ag hergestellter Co-Kneter. Eine durch Schmelzverkneten
der Tonerausgangssubstanzen erhaltene gefärbte Harzmischung wird des Weiteren
schmelzgeknetet und danach mittels einer Zwillingswalzenmühle oder dergleichen
ausgerollt, gefolgt von Abkühlen in einem Kühlschritt, in welchem die
geknetete, gefärbte Harzzusammensetzung abgekühlt wird.
Dann wird im Allgemeinen das so erhaltene abgekühlte Produkt
aus der gefärbten Harzzusammensetzung anschließend in einem Pulverisierungsschritt
zu einem Produkt mit dem erwünschten Teilchendurchmesser pulverisiert. In dem
Pulverisierungsschritt wird die abgekühlte, gefärbte Harzzusammensetzung
zuerst mittels einer Mahlvorrichtung wie etwa einer Brechmaschine, einer Hammermühle
oder einer scharfkantigen Mühle gebrochen und wird des Weiteren mittels eines
Pulverisierers wie etwa eines von Kawasaki Heavy Industries, Ltd. hergestellten
Criptron-Systems oder eines von Nisshin Engineering Inc. hergestellten Super-Rotors
pulverisiert. Danach wird das erhaltene pulverisierte Produkt optional klassifiziert,
wobei ein Versetzungsgerät eingesetzt wird, z. B. ein Klassifizierer, wie etwa
ein Elbow Jet (hergestellt von Nittetsu Mining Co., Ltd.), welches ein inneres Klassifizierungssystem
ist, oder Turboplex (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation), welches ein zentrifugales
Klassifizierungssystem ist, so dass ein klassifiziertes Produkt mit einem gewichtsgemittelten
Teilchendurchmesser von 3 &mgr;m bis 11 &mgr;m erhalten wird.
Das klassifizierte Produkt kann optional einer Modifizierung der Oberfläche
und einer Kugeln ausbildenden Behandlung mittels eines von Nara Machinery Co., Ltd.
hergestellten Hybridisierungssystems oder eines von Hosokawa Micron Corporation
hergestellten Mechanofusionssystems unterzogen werden. In solch einem Fall wird
ein Versetzungsgerät wie etwa der Luftsichter High Bolter (hergestellt von
Shin Tokyo Kikai K.K.) eingesetzt. Als Verfahren zur äußeren Zugabe eines
äußeren Additivs wie etwa anorganischer feiner Teilchen ist ein Verfahren
zugänglich, bei dem der klassifizierte Toner und bekannte verschiedene äußere
Additive in angegebenen Mengen zusammengegeben und dann gerührt und vermischt
werden, wobei als Gerät für äußere Zugabe ein Hochgeschwindigkeitsrührwerk,
welches die Energie über Scherkraft überträgt, wie etwa der Henschel-Mischer
oder der Super-Mischer, eingesetzt wird.
Die Verfahren zum Messen der Werte der physikalischen Eigenschaften
des Toners der vorliegenden Erfindung sind die folgenden:
1) Lichtdurchlässigkeit in einer wässrigen Lösung mit 45
Vol.-% Methanol:
(i) Herstellung der Tonerdispersion:
Es wird eine wässrige Lösung hergestellt, in der das Volumenmischungsverhältnis
von Methanol zu Wasser 45:55 beträgt. Dann werden 10 ml dieser wässrigen
Lösung in ein 30 ml Probenfläschchen gegeben (SV-30, erhältlich von
Nichiden-Rika Glass Co., Ltd.), und 20 g des Toners werden darin an der Flüssigkeitsoberfläche
eingetaucht, und das Fläschchen wird verschlossen. Danach wird dieses Fläschchen
mit 2,5 s–1 für 5 Sekunden mittels eines Yayoi-Schüttlers
geschüttelt. Hierbei ist der Winkel des Schüttelns so eingestellt, dass
der Träger der Schüttelbewegung um 15 Grad vorwärts und um 20 Grad
rückwärts bewegt wird, wobei die Position genau darüber (vertikal)
als 0 Grad angesehen wird. Das Probenfläschchen wird mit einer an dem einen
Ende des Trägers angebrachten Befestigungshalterung befestigt (der Deckel des
Probenfläschchens ist in der Verlängerung des Mittelpunkts des Trägers
fixiert). Eine flüssige Dispersion wird aus dem Probenfläschchen entnommen
und wird 30 Sekunden später vermessen.
(ii) Die in dem Schritt (i) erhaltene flüssige Dispersion wird in eine
1 cm2 Quarzzelle gegeben, und die Durchlässigkeit (%) von Licht
mit 600 nm in der flüssigen Dispersion wird nach 10 Minuten mit einem Spektrophotometer
MPS2000 (hergestellt von Shimadzu Corporation) gemessen.
Lichtdurchlässigkeit (%) = I/I0 × 100
wobei I die durchgelassene Lichtmenge und I0 die eingestrahlte Lichtmenge
bezeichnet.
2) Messung der Spitzentemperatur des maximalen endothermen Signals am Toner
und Wachs:
Temperaturkurve:
Aufheizen I (30°C bis 200°C; Heizgeschwindigkeit: 10°C/min).Abkühlen I (200°C bis 30°C; Abkühlgeschwindigkeit:
10°C/min).Aufheizen II (30°C bis 200°C; Heizgeschwindigkeit: 10°C/min).
Das maximale endotherme Signal des Toners und des Wachses wurde mit
einem Differentialabtastkalorimeter (DSC-Messinstrument) DSC-7 (hergestellt von
Perkin-Elmer Corporation) oder DSC2920 (hergestellt von TA Instruments Japan Ltd.)
gemessen. Die Messung wird gemäß ASTM D3418-82 durchgeführt.
Eine Probe für die Messung wird in einer Menge von 2 bis 20 mg,
bevorzugt 10 mg, genau ausgewogen. Diese Probe wird in eine Aluminiumpfanne gegeben,
und eine leere Aluminiumpfanne wird als Referenz verwendet. Die Messung wird in
einer Umgebung normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (23°C/50% relative
Feuchtigkeit) bei einer Heizgeschwindigkeit von 10°C/min innerhalb des Messtemperaturbereichs
von 30°C bis 200°C durchgeführt. Das maximale endotherme Signal des
Toners und des Wachses wird wie folgt bestimmt: im Falle des Aufheizens II ein Signal,
welches von der Grundlinie im Bereich nicht niedriger als dem endothermen Signal
bei der Glasübergangstemperatur (Tg) des Harzes im Falle des Aufheizens II
am höchsten liegt, oder, wenn das endotherme Signal bei der Glasübergangstemperatur
(Tg) des Harzes mit anderen endothermen Signalen überlappt und schwierig zu
unterscheiden ist, das Signal, welches von den überlappenden Signalen das größte
ist.
3) Messung des Molekulargewichts durch Gelpermeationschromatographie (GPC):
Die Messung des Molekulargewichts des Bindeharzes durch Gelpermeationschromatographie
(GPC) wird unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.
Säulen werden in einer Heizkammer bei 40°C stabilisiert.
Zu den bei dieser Temperatur gehaltenen Säulen wird Tetrahydrofuran (THF) als
Lösungsmittel mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 ml pro Minute zugeleitet,
und etwa 50 bis 200 &mgr;l einer Probe des Harzes in einer THF-Lösung mit
einer Probenkonzentration von 0,05 bis 0,6 Gew.-% wird dort eingespritzt, um die
Messung durchzuführen. Beim Messen des Molekulargewichts der Probe wird die
Molekulargewichtsverteilung der Probe aus der Beziehung zwischen dem logarithmischen
Wert einer Kalibrationskurve, welche unter Einsatz verschiedener Arten monodisperser
Polystyrolstandardproben aufgestellt wird, und dem Zählerstand (Retentionszeit)
berechnet. Für die zur Aufstellung der Kalibrationskurve eingesetzten Polystyrolstandardproben
ist es geeignet, Proben mit Molekulargewichten von 600, 2100, 4000, 17500, 51000,
110000, 390000, 860000, 2000000 und 4480000 einzusetzen, welche von Tosoh Corporation
oder Pressure Chemical Co. erhältlich sind, sowie wenigstens etwa 10 Polystyrolstandardproben
einzusetzen. Als Detektor wird ein BI (Brechungsindex)-Detektor eingesetzt.
Um im Bereich des Molekulargewichts von 1000 bis 2000000 eine genaue
Messung durchzuführen, ist es hinsichtlich der Säulen wünschenswert,
eine Vielzahl käuflich erhältlicher Polystyrolgelsäulen in Kombination
einzusetzen. Zum Beispiel können sie bevorzugt eine Kombination aus Shodex
GPC KF-801, KF-802, KF-803, KF-804, KF-805, KF-806 und KF-807, erhältlich von
Showa Denko K.K., und &mgr;-Styragel 500, 1000, 10000 und 100000, erhältlich
von Waters Co., umfassen.
4) Messung der Teilchengrößenverteilung des Toners:
In der vorliegenden Erfindung werden der durchschnittliche Teilchendurchmesser
und die Teilchengrößenverteilung des Toners mit einem Coulter-Zähler
des Modells TA-II (hergestellt von Coulter Electronics, Inc.) gemessen.
Ein Coulter Multisizer (hergestellt von Coulter Electronics, Inc.) kann ebenfalls
eingesetzt werden. Als Elektrolytlösung wird eine 1%ige wässrige NaCl-Lösung
zubereitet, wobei Natriumchlorid der Güte Eins eingesetzt wird. Zum Beispiel
kann ISOTON R-II (erhältlich von Coulter Scientific Japan Co.) eingesetzt werden.
Die Messung wird durchgeführt, indem 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven
Mittels, bevorzugt eines Alkylbenzolsulfonats, als Dispergiermittel zu 100 bis 150
ml der vorstehenden wässrigen Elektrolytlösung und des Weiteren 2 bis
20 mg einer Probe für die Messung zugegeben werden. Die Elektrolytlösung
mit der darin suspendierten Probe wird für etwa 1 Minute bis etwa 3 Minuten
mit einem Ultraschalldispergierer dispergiert. Die Volumenverteilung und die Anzahlverteilung
des Toners werden berechnet, indem das Volumen und die Anzahl der Tonerteilchen
von 2,00 &mgr;m oder größer mittels des vorstehenden Messinstruments
unter Einsatz einer Blende von 100 &mgr;m gemessen werden. Dann wird der gewichtsgemittelte
Teilchendurchmesser (D4) auf Gewichtsbasis (der Mittelwert eines jeden Kanals wird
als repräsentativer Wert für jeden Kanal verwendet) gemäß der
vorliegenden Erfindung bestimmt, indem er aus der Volumenverteilung berechnet wird.
Für die Kanäle werden 13 Kanäle eingesetzt, und zwar
2,00 bis 2,52 &mgr;m, 2,52 bis 3,17 &mgr;m, 3,17 bis 4,00 &mgr;m, 4,00 bis
5,04 &mgr;m, 5,04 bis 6,35 &mgr;m, 6,35 bis 8,00 &mgr;m, 8,00 bis 10,08 &mgr;m,
10,08 &mgr;m bis 12,70 &mgr;m, 12,70 bis 16,00 &mgr;m, 16,00 bis 20,20 &mgr;m,
20,20 bis 25,40 &mgr;m, 25,40 &mgr;m bis 32,00 &mgr;m und 32,00 bis 40,20
&mgr;m.
5) Messung des Säurewerts des Harzes:
Der Grundablauf erfolgt gemäß JIS K-0070.
(1) Ein zerstoßenes Produkt einer Probe wird in einer Menge von 0,5 bis
2,0 g genau ausgewogen, und das Gewicht der Probe wird mit W (g) angegeben.
(2) Die Probe wird in ein 300 ml Becherglas gegeben, und 150 ml eines gemischten
Lösungsmittels aus Toluol/Ethanol (4/1) werden dort zugegeben, um die Probe
zu lösen.
(3) Unter Verwendung einer Ethanollösung mit 0,1 mol/l KOH wird mittels
eines potentiometrischen Titriergeräts titriert. (Zum Beispiel kann eine automatische
Titration eingesetzt werden, die unter Einsatz eines potentiometrischen Titriergeräts
AT-400, WIN WORKSTATION, und einer ABP-410 Motorbürette durchgeführt wird,
hergestellt von Kyoto Electronic Manufacturing Co., Ltd.).
(4) Die Menge der hier verwendeten KOH-Lösung wird mit S (ml) angegeben.
Gleichzeitig wird eine Blindprobe vermessen, und die bei der Blindprobe eingesetzte
Menge der KOH-Lösung wird mit B (ml) angegeben.
(5) Der Säurewert wird gemäß dem folgenden Ausdruck berechnet.
Das Buchstabensymbol f ist der Faktor der KOH.
Säurewert (mg·KOH/g) = {(S – B) × f × 5,61}/W.
(6) Glasübergangstemperatur des Harzes:
Die Glasübergangstemperatur (Tg) des Harzes wird gemäß ASTM D3418-82
unter Einsatz eines Differentialabtastkalorimeters (DSC-Messgerät) DSC-7 (hergestellt
von Perkin-Elmer Corporation) oder DSC2920 (hergestellt von TA Instruments Japan
Ltd.) gemessen.
Eine Probe für die Messung wird in einer Menge von 5 bis 20 mg und bevorzugt
10 mg genau ausgewogen. Diese Probe wird in eine Aluminiumpfanne gegeben, und eine
leere Aluminiumpfanne wird als Referenz eingesetzt. Die Messung wird in einer Umgebung
normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (25°C/60% relative Feuchtigkeit)
bei einer Heizgeschwindigkeit von 10°C/min innerhalb des Messbereichs von 30°C
bis 200°C durchgeführt. Im Verlaufe dieses Aufheizens wird eine Veränderung
der spezifischen Wärme innerhalb des Temperaturbereichs von 40°C bis 100°C
erhalten. Der Punkt, bei dem sich die Mittelpunktlinie zwischen den Grundlinien
der Differentialthermalkurve vor und nach dem Auftauchen der Veränderung in
der spezifischen Wärme mit der Differentialthermalkurve schneidet, wird als
Glasübergangspunkt (Tg) angesehen.
7) Messung des Erweichungspunkts des Harzes:
Der Erweichungspunkt kann mit einem fallartigen Strömungsmesser gemäß
JIS K 7210 gemessen werden. Ein spezielles Messverfahren ist nachstehend angegeben.
Unter Einsatz eines von Shimadzu Corporation hergestellten fallartigen Strömungsmessers
wird 1 cm3 einer Probe mit einer Heizgeschwindigkeit von 6°C/min
aufgeheizt, wobei eine Last von 1,960 N/m2 (20 kg/cm2) mittels
eines Druckstücks bzw. Stempels ausgeübt wird, und eine Düse mit
einem Durchmesser von 1 mm und einer Länge von 1 mm ist so eingestellt, dass
sie herausgeschoben wird, wodurch eine Kurve des Absenkniveaus des Stempels (Strömungswert)
gegenüber der Temperatur aufgezeichnet wird. Wenn die Höhe der sigmoidalen
(S-förmigen) Kurve durch h dargestellt wird, wird die h/2 entsprechende Temperatur
(Temperatur, bei der die Hälfte des Harzes herausgeströmt ist) als Erweichungspunkt
(Tm) des Harzes angesehen.
8) Messung der durchschnittlichen Kreisförmigkeit des Toners In der vorliegenden Erfindung kann der Toner bevorzugt eine durchschnittliche
Kreisförmigkeit von 0,930 bis 0,990 und mehr bevorzugt von 0,930 bis 0,975
aufweisen, gemessen mit einem strömungsartigen Teilchenbildanalysator.
Die durchschnittliche Kreisförmigkeit des Toners wird durch einen
strömungsartigen Teilchenbildanalysator des Modells "FPIA-2100" (hergestellt
von Sysmex Corporation) gemessen und unter Einsatz der folgenden Ausdrücke
berechnet.
Einem Kreis entsprechender Durchmesser = (projizierte Teilchenfläche/&pgr;)1/2
× 2
Hierbei meint die "projizierte Teilchenfläche" die Fläche
eines binärcodierten Tonerteilchenbildes, und der "Umfang des projizierten
Teilchenbildes" ist so definiert, dass er die Länge einer Konturlinie ist,
welche durch Verbinden der Eckpunkte des Tonerteilchenbildes erzeugt wird. Bei der
Messung wird der Umfang eines Teilchenbildes bei der Bildverarbeitung bei einer
Auflösung der Bildverarbeitung von 512 × 512 (ein Pixel von 0,3 &mgr;m
× 0,3 &mgr;m) eingesetzt.
Die Kreisförmigkeit, auf welche in der vorliegenden Erfindung
Bezug genommen wird, ist ein Index, welcher das Ausmaß der Oberflächenungleichmäßigkeit
von Tonerteilchen angibt. Er beträgt 1,000, wenn die Tonerteilchen perfekt
kugelförmig sind. Je komplizierter die Gestalt der Oberfläche ist, umso
kleiner ist der Wert der Kreisförmigkeit.
Die durchschnittliche Kreisförmigkeit C, welche einen Durchschnittswert
der Häufigkeit in der Verteilung der Kreisförmigkeit bedeutet, wird aus
dem folgenden Ausdruck berechnet, wobei die Kreisförmigkeit an einem Trennpunkt
i der Verteilung der Teilchengröße (einem Mittelwert) mit ci und die Anzahl
der vermessenen Teilchen mit m bezeichnet ist.
durchschnittliche Kreisförmigkeit
Zusätzlich berechnet das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte
Messinstrument FPIA-2100 die Kreisförmigkeit eines jeden Teilchens und berechnet
danach die durchschnittliche Kreisförmigkeit, wobei gemäß der erhaltenen
Kreisförmigkeiten die Teilchen in Klassen eingeteilt werden, bei denen die
Kreisförmigkeiten von 0,4 bis 1,0 gleichmäßig in Abstände von
0,01 untergeteilt sind, und die durchschnittliche Kreisförmigkeit wird aus
den Mittelwerten der unterteilten Punkte und der Anzahl der gemessenen Teilchen
berechnet.
Bezüglich eines speziellen Wegs für die Messung werden 10
ml destillierten Wassers, aus welchem verunreinigender Feststoff oder dergleichen
entfernt worden ist, in einem Behälter vorbelegt, und ein oberflächenaktives
Mittel, bevorzugt ein Alkylbenzolsulfonat, wird dort als Dispergiermittel zugegeben.
Danach wird eine Probe für die Messung des Weiteren in einer Menge von 0,02
g zugegeben und gleichmäßig dispergiert. Als Mittel zum Dispergieren von
dieser wird ein Ultraschalldispergiermischer "TETORAL 50" (hergestellt von Nikkaki
Bios Co.) eingesetzt, und das Dispergieren erfolgt für 2 Minuten, um eine flüssige
Dispersion für die Messung zuzubereiten, wobei die flüssige Dispersion
zweckmäßig gekühlt wird, so dass ihre Temperatur nicht 40°C
oder mehr erreicht. Um zudem eine Verstreuung bzw. Verteilung der Kreisförmigkeit
zu vermeiden, wird der strömungsartige Teilchenanalysator FPIA-2100 in einer
auf 23°C±0,5°C eingeregelten Umgebung eingesetzt, so dass die Innentemperatur
des Geräts bei 26 bis 27°C gehalten werden kann, und eine Einstellung
des Autofokus erfolgt unter Einsatz von Latexteilchen von 2 &mgr;m in konstanten
Zeitabständen und bevorzugt in Abständen von 2 Stunden.
Bei der Messung der Kreisförmigkeit des Toners wird der vorstehende
strömungsartige Teilchenanalysator eingesetzt, und die Konzentration der flüssigen
Dispersion wird erneut so eingeregelt, dass die Tonerkonzentration zum Messzeitpunkt
3000 bis 10000 Teilchen/&mgr;l beträgt, wobei 1000 oder mehr Tonerteilchen
vermessen werden. Nach der Messung werden unter Einsatz der erhaltenen Daten jene
Daten von Teilchen mit einem dem Kreis entsprechenden Durchmesser von kleiner als
2 &mgr;m abgeschnitten, und die durchschnittliche Kreisförmigkeit des Toners
wird bestimmt.
Verglichen mit dem herkömmlich zur Berechnung der Gestalt von
Tonerteilchen verwendeten "FPIA-1000" weist das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte
Messinstrument "FPIA-2100" aufgrund einer Verbesserung bei der Vergrößerung
der verarbeiteten Teilchenbilder und zudem einer Verbesserung der Verarbeitungsauflösung
der aufgenommenen Bilder (von 256 × 256 auf 512 × 512) eine verbesserte
Messgenauigkeit der Gestalten der Tonerteilchen auf, so dass ein sichereres Erfassen
feinerer Teilchen erzielt wird. Dementsprechend ist dort, wo die Teilchengestalten
genauer vermessen werden müssen, wie in der vorliegenden Erfindung, ein FPIA-2100
nützlicher.
Wenn der Toner eine durchschnittliche Kreisförmigkeit von 0,930
bis 0,990 aufweist, kann eine Verschlechterung der äußeren Zusatzstoffe
wie etwa der anorganischen feinen Teilchen verringert werden, und gute Bilder können
zudem beim Betrieb (ausgiebiger Betrieb) erhalten werden.
Wenn der Toner eine durchschnittliche Kreisförmigkeit von kleiner
als 0,930 aufweist, können sich äußere Additive wie etwa anorganische
feine Teilchen stark verschlechtern, und es kann schwierig sein, beim Betrieb (ausgiebiger
Betrieb) gute Bilder zu erhalten. Wenn der Toner andererseits eine durchschnittliche
Kreisförmigkeit von größer 0,990 aufweist, muss eine Kugelförmigkeit
hervorrufende Behandlung übermäßig durchgeführt werden, um solch
einen Toner zu erhalten, und die bei solch einer Behandlung erzeugte Wärme
kann übermäßig auf die Oberflächen der Tonerteilchen abstrahlen,
so dass leicht Elemente, die mit dem Toner in Kontakt treten, verunreinigt werden
können.
Ein Beispiel für das bilderzeugende Verfahren der vorliegenden
Erfindung wird nachstehend spezieller mit Bezug auf die 3
beschrieben.
Die 3 veranschaulicht schematisch den
Aufbau eines Beispiels für ein bilderzeugendes Gerät, welches das bilderzeugende
Verfahren der vorliegenden Erfindung durchführen kann.
Dieses bilderzeugende Gerät ist als Vollfarbkopiergerät
ausgestaltet. Wie in 3 gezeigt ist, weist das Vollfarbkopiergerät
einen digitalen Farbbild-Leseabschnitt 35 im oberen Bereich und einen digitalen
Farbbild-Druckabschnitt 36 im unteren Bereich auf.
Im Bildlesebereich wird ein Original 30 auf ein Originalvorlageglas
31 gegeben, und es wird mit einer Belichtungslampe 32 abtastend
belichtet, wodurch ein von dem Original 30 reflektiertes optisches Bild
durch eine Linse 33 auf einen Vollfarbsensor 34 fokussiert wird,
um farbgetrennte Bildsignale zu erhalten. Die farbgetrennten Bildsignale werden
durch eine Videoverarbeitungseinheit (nicht gezeigt) mittels eines Verstärkerkreises
(nicht gezeigt) verarbeitet, und dann an den digitalen Farbbild-Druckabschnitt weitergeleitet.
In dem Bilddruckabschnitt 36 ist eine lichtempfindliche Trommel
1 als bildtragendes Element ein lichtempfindliches Element, welches z.
B. durch einen organischen Lichtleiter gebildet wird, und ist in der Richtung eines
Pfeils drehbar gelagert. Um die lichtempfindliche Trommel 1 herum sind
eine Vorbelichtungslampe 11, eine Korona-Aufladungsanordnung
2 als eine primäre Aufladungsanordnung, ein optisches System
3 mit Laserbelichtung als eine Einrichtung zur Ausbildung eines latenten
Bildes, ein Potentialsensor 12, vier Entwickleranordnungen mit unterschiedlichen
Farben 4Y, 4C, 4M und 4K, eine Detektiereinrichtung
13 zum Detektieren der Lichtmenge auf der Trommel, eine Übertragungsanordnung
5A als eine Übertragungseinrichtung und ein Reiniger 6 angeordnet.
In dem optischen System 3 mit Laserbelichtung werden die
von dem Leseabschnitt 35 gesandten Bildsignale in optische Signale für
eine abtastende Bildbelichtung in einem Laserausgabeabschnitt (nicht gezeigt) umgewandelt.
Das so umgewandelte Laserlicht wird an einem mehreckigen Spiegel 3a reflektiert
und durch eine Linse 3b und einen Spiegel 3c auf die Oberfläche
der lichtempfindlichen Trommel 1 projiziert.
In dem Druckabschnitt 36 wird die lichtempfindliche Trommel
1 zum Zeitpunkt der Bilderzeugung in der Richtung des Pfeils gedreht. Nachdem
sie von der Vorbelichtungslampe 11 entstatisiert wurde, wird die lichtempfindliche
Trommel 1 mittels der Aufladungsanordnung 2 gleichmäßig
negativ aufgeladen und dann für jede aufgetrennte Farbe mit
einem optischen Bild E bestrahlt, um auf der lichtempfindlichen Trommel ein latentes
Bild zu erzeugen.
Als Nächstes wird eine festgelegte Entwickleranordnung betrieben,
um das auf der lichtempfindlichen Trommel 1 erzeugte latente Bild zu entwickeln,
um auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ein aus einem negativ aufladbaren
Toner, welcher im Wesentlichen aus einem Harz besteht, ein sichtbares Bild zu erzeugen,
d.h. ein Tonerbild. Die Entwickleranordnungen 4Y, 4C,
4M und 4K näheren sich gemäß der jeweiligen aufgetrennten
Farben durch den Betrieb exzentrischer Nocken 24Y, 24C,
24M bzw. 24K abwechselnd nah an die lichtempfindliche Trommel
1 an, um zu entwickeln.
Die Übertragungsanordnung 5A weist eine Übertragungstrommel
5, eine Übertragungsaufladungsanordnung 5b, eine anziehende
Aufladungsanordnung 5c zum elektrostatischen Anziehen eines Aufzeichnungsmaterials
und eine gegenüber der Anordnung 5c angeordnete anziehende Walze
5g sowie eine innere Aufladungsanordnung 5d, eine äußere
Aufladungsanordnung 5e und eine trennende Aufladungsanordnung
5h auf. Die Übertragungstrommel 5 ist auf einer Welle gelagert,
so dass sie drehbar angetrieben werden kann, und weist ein Übertragungsblatt
5f auf, welches als ein das Aufzeichnungsmaterial haltendes Element dient,
welches das Aufzeichnungsmaterial (Übertragungsmaterial) an dessen Peripherie
in einem offenen Bereich hält, wobei das Übertragungsblatt 5f
einstückig ausgebildet auf einem Zylinder vorgesehen ist. Für das Übertragungsblatt
5f wird eine dünne Polycarbonatschicht oder dergleichen eingesetzt.
Das Aufzeichnungsmaterial wird durch ein das Aufzeichnungsblatt transportierendes
System von einer Kassette 7a, 7b oder 7c zu der Übertragungstrommel
5 geführt und auf dem Übertragungsblatt 5f gehalten.
Im Zuge der Drehung der Übertragungstrommel 5 wird das auf der Übertragungstrommel
5gehaltene Aufzeichnungsmaterial wiederholt zu der Übertragungsposition
geführt, welche der lichtempfindlichen Trommel 1 gegenübersteht.
Während es die Übertragungsposition durchläuft, wird das auf der
lichtempfindlichen Trommel 1 erzeugte Tonerbild durch die Wirkung der übertragenen
Aufladungsanordnung 5b auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen.
Die vorstehenden Schritte der Bilderzeugung werden wiederholt für
Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und Schwarz (K) durchgeführt, so dass ein durch
Übertragung und Überlagerung von vier Farbtonerbildern erzeugtes Farbtonerbild
auf dem Aufzeichnungsmaterial erhalten wird, welches auf der Übertragungstrommel
5 gehalten wird.
Im Falle einer einseitigen Bilderzeugung wird das Aufzeichnungsmaterial,
auf welches die vier Farbtonerbilder so übertragen worden sind, durch die Wirkung
einer Trennklaue 8a, einer anhebenden Trennwalze 8b und der trennenden
Aufladungsanordnung 5h von der Übertragungstrommel 5 abgetrennt
und zu einer Heizfixieranordnung 9 geführt, welche als Fixiereinrichtung
dient. Diese Heizfixieranordnung 9 besteht aus einer Heizfixierwalze
9a mit einer Heizeinrichtung im Inneren und einer Druckwalze
9b. Das Aufzeichnungsmaterial durchläuft die Druckkontaktzone zwischen
der Heizfixierwalze 9a als einem Heizelement und der Druckwalze
9b. Somit wird das auf dem Aufzeichnungsmaterial getragene Vollfarbtonerbild
an dem Aufzeichnungsmaterial fixiert. Das heißt, durch diesen Fixierschritt
erfolgt eine Farbvermischung der Toner, eine Farbausbildung und ein Fixieren an
dem Aufzeichnungsmaterial, bis ein permanentes Vollfarbbild erzeugt ist. Danach
wird das Aufzeichnungsmaterial mit dem so erzeugten Bild auf eine Ablage
10 ausgestoßen. Somit ist das Kopieren eines Vollfarbbildes auf ein
Blatt abgeschlossen. Indessen wird die lichtempfindliche Trommel 1 durch
den Reiniger 6 gereinigt, so dass auf ihrer Oberfläche zurückbleibender
Toner entfernt wird, und wird danach erneut den Schritten der Bilderzeugung unterzogen.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch Angabe spezieller
Arbeitsbeispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist durch diese Beispiele
in keiner Weise beschränkt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 1
Als Polyestereinheiten wurden 3,6 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan,
1,6 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 1,8 mol Terephthalsäure,
2,5 mol Dodecenylsuccinsäure, 0,5 mol Trimellithsäureanhydrid und 3,0
g eines Titanchelats (Beispielverbindung 3) in einen 4-Liter-Vierhalskolben aus
Glas gegeben, und ein Thermometer, ein Rührstab, ein Kühler und ein Rohr
zur Zuleitung von Stickstoff wurden daran angebracht. Dieser wurde
in einen Heizmantel gesetzt. In einer Stickstoffatmosphäre erfolgte die Reaktion
bei 245°C für 5 Stunden, um das Harz 1 mit einer Polyestereinheit zu erhalten.
Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit liegen
bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von 100 Gew.-%
vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 1 mit einer Polyestereinheit sind
in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 2
Als Komponenten, welche eine Vinylpolymereinheit bilden (hiernach
auch als "Komponenten der Vinylpolymereinheit" bezeichnet), wurden 1,1 mol Styrol,
0,14 mol 1,2-Ethylhexylacrylat, 0,1 mol Acrylsäure und 0,05 mol Dicumylperoxid
in einen Tropftrichter gegeben. Zusätzlich wurden als Komponenten der Polyestereinheit
2,0 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 0,8 mol Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan,
0,8 mol Terephthalsäure, 0,6 mol Trimellithsäureanhydrid, 1,5 mol Fumarsäure
und 2,7 g eines Titanchelats (Beispielverbindung 3) in einen 4-Liter-Vierhalskolben
aus Glas gegeben, und ein Thermometer, ein Rührstab, ein Kühler und ein
Rohr zum Zuleiten von Stickstoff wurden daran angebracht. Dieser wurde in einen
Heizmantel gesetzt.
Als Nächstes wurde das Innere des Kolbens mit Stickstoff ausgetauscht,
gefolgt von einem allmählichen Erhitzen unter Rühren. Unter Rühren
bei einer Temperatur von 145°C wurden die Monomere, das Vernetzungsmittel und
ein Polymerisationsstarter für das Vinylharz dort über einen Zeitraum
von 4 Stunden zugetropft. Anschließend wurde die Mischung auf 245°C erhitzt,
um für 4 Stunden eine Reaktion durchzuführen, um das Harz 2 mit einer
Polyestereinheit zu erhalten. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit
einer Polyestereinheit bilden bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit
einen Anteil von 90 Gew.-%. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 2 mit einer
Polyestereinheit sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 3
Als Komponenten der Polyestereinheit wurden 5,2 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan,
1,8 mol Terephthalsäure, 2,5 mol Dodecenylsuccinsäure, 0,5 mol Trimellithsäureanhydrid,
0,7 g eines Titanchelats (Beispielverbindung 1) und 2,0 g eines Titanchelats (Beispielverbindung
3) in einen 4-Liter-Vierhalskolben aus Glas gegeben, und ein Thermometer, ein Rührstab,
ein Kühler und ein Rohr zum Zuleiten von Stickstoff wurden daran angebracht.
Dieser wurde in einen Heizmantel eingesetzt. In einer Stickstoffatmosphäre
erfolgte die Reaktion bei 245°C für 5 Stunden, um das Harz 3 mit einer
Polyestereinheit zu erhalten. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit
einer Polyestereinheit liegen bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit
in einem Anteil von 100 Gew.-% vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes
3 mit einer Polyestereinheit sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 4
Das Harz 4 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 3 erhalten, mit
der Ausnahme, dass anstatt der Titanchelatbeispielverbindungen 1 und 3 die Titanchelatbeispielverbindung
2 eingesetzt wurde. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit
liegen bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von
100 Gew.-% vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 4 mit einer Polyestereinheit
sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 5
Das Harz 5 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 3 hergestellt,
mit der Ausnahme, dass anstatt der Titanchelatbeispielverbindungen 1 und 3 nur die
Titanchelatbeispielverbindung 1 eingesetzt wurde. Die Komponenten der Polyestereinheit
in dem Harz mit einer Polyestereinheit liegen bezüglich des Harzes mit einer
Polyestereinheit in einem Anteil von 100 Gew.-% vor. Die physikalischen
Eigenschaften des Harzes 5 mit einer Polyestereinheit sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 6
Das Harz 6 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 3 erhalten, mit
der Ausnahme, dass anstatt der Titanchelatbeispielverbindungen 1 und 3 die Titanchelatbeispielverbindung
4 eingesetzt wurde. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit
liegen bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von
100 Gew.-% vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 6 mit einer Polyestereinheit
sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 7
Das Harz 7 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 3 erhalten, mit
der Ausnahme, dass anstatt der Titanchelatbeispielverbindungen 1 und 3 Tetramethyltitanat
eingesetzt wurde. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit
machen bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit einen Anteil von 100
Gew.-% aus. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 7 mit einer Polyestereinheit
sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 8
Das Harz 8 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 3 erhalten, mit
der Ausnahme, dass anstatt der Titanchelatbeispielverbindungen 1 und 3 Dioctylzinnoxid
eingesetzt wurde. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit
machen bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit einen Anteil von 100
Gew.-% aus. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 8 mit einer Polyestereinheit
sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 9
Als Komponenten einer Vinylpolymereinheit wurden 1,1 mol Styrol, 0,16
mol Butylacrylat, 0,1 mol Acrylsäure und 0,05 mol Dicumylperoxid in einen Tropftrichter
gegeben. Zudem wurden als Komponenten einer Polyestereinheit 1,4 mol Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan,
1,4 mol Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan, 0,8 mol Terephthalsäure,
0,6 mol Trimellithsäureanhydrid, 1,0 mol Fumarsäure, 3,2 g eines Dihydrats
der Titanchelatbeispielverbindung 11 und 0,1 g Magnesiumcarbonat in einen 4-Liter-Vierhalskolben
aus Glas gegeben, und ein Thermometer, ein Rührstab, ein Kühler und ein
Rohr zum Zuleiten von Stickstoff wurden daran angebracht. Dieser wurde in einen
Heizmantel eingesetzt.
Als Nächstes wurde das Innere des Kolbens mit Stickstoff ausgetauscht,
gefolgt von einem allmählichen Erhitzen unter Rühren. Unter Rühren
bei einer Temperatur von 145°C wurden die Monomere, das Vernetzungsmittel und
ein Polymerisationsstarter für das Vinylharz über einen Zeitraum von 4
Stunden zugetropft. Anschließend wurde die Mischung auf 245°C erhitzt,
um für 4 Stunden eine Reaktion vorzunehmen, um das Harz 9 mit einer Polyestereinheit
herzustellen. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit
liegen bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von
90 Gew.-% vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 9 mit einer Polyestereinheit
sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 10
Das Harz 10 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 9 erhalten, mit
der Ausnahme, dass anstelle des Dihydrats der Titanchelatbeispielverbindung
11 ein Dihydrat der Titanchelatbeispielverbindung 15 eingesetzt wurde. Die Komponenten
der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit liegen bezüglich
des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von 90 Gew.-% vor. Die physikalischen
Eigenschaften des Harzes 10 mit einer Polyestereinheit sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 11
Das Harz 11 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 9 erhalten, mit
der Ausnahme, dass anstelle des Dihydrats der Titanchelatbeispielverbindung 11 ein
Dihydrat der Titanchelatbeispielverbindung 16 eingesetzt wurde. Die Komponenten
der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit liegen bezüglich
des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von 90 Gew.-% vor. Die physikalischen
Eigenschaften des Harzes 11 mit einer Polyestereinheit sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die vorstehenden Substanzen wurde über einen Zeitraum von 4 Stunden
zu 200 Gewichtsteilen Xylol zugetropft. Des Weiteren wurde die Polymerisation unter
Rückfluss des Xylols vervollständigt, und das Lösungsmittel wurde
unter verringertem Druck abdestilliert. Das so hergestellte Harz wurde als Harz
1 mit einer Vinyleinheit bezeichnet. Die Komponenten der Polyestereinheit in dem
Harz mit einer Vinyleinheit liegen bezüglich des Harzes mit einer Vinyleinheit
in einem Anteil von 0 Gew.-% vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 1
mit einer Vinyleinheit sind in Tabelle 1 gezeigt.
Harz mit einer PolyestereinheitHerstellungsbeispiel 12
Das Harz 12 mit einer Polyestereinheit wurde auf die gleiche Weise
wie das Harz mit einer Polyestereinheit des Herstellungsbeispiels 3 hergestellt,
mit der Ausnahme, dass anstelle der Titanchelatbeispielverbindungen 1 und 3 ein
Additionsprodukt eines Bisphenol-A-Titanats mit EO (Ethylenoxid) eingesetzt wurde.
Die Komponenten der Polyestereinheit in dem Harz mit einer Polyestereinheit liegen
bezüglich des Harzes mit einer Polyestereinheit in einem Anteil von 100 Gew.-%
vor. Die physikalischen Eigenschaften des Harzes 12 mit einer Polyestereinheit sind
in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 1
Der gelbe Toner 1 wurde auf die folgende Weise zubereitet.
Erster Knetschritt: (Gewichtsteile)Bindeharz: Harz 1 mit einer Polyestereinheit50 TeilePastenartiges Pigment mit einem Feststoffgehaltvon 50 Gew.-%, erhalten durch Entfernen desWassers bis zu einem gewissen Ausmaß aus einerPigmentaufschlämmung, welche C.I. PigmentYellow 74 enthält, ohne dass irgendwelcheTrocknungsschritte vorgenommen wurden(verbleibende 50 Gew.-%: Wasser) 100 Teile
Die vorstehenden Ausgangssubstanzen wurden zuerst in einen kneterartigen
Mischer eingefüllt und wurden unter Vermischen erhitzt, ohne dass ein Druck
beaufschlagt wurde. Zu dem Zeitpunkt, als die resultierende Mischung eine Maximaltemperatur
erreichte (welche notwendigerweise vom Siedepunkt des Lösungsmittels in der
Paste abhängt; in diesem Fall etwa 90 bis 100°C), war das Pigment in der
wässrigen Phase verteilt oder bewegte sich in die geschmolzene Harzphase hinein.
Nachdem dies sichergestellt war, wurde die Mischung des Weiteren für 30 Minuten
unter Erhitzen schmelzverknetet, um das Pigment in der Paste in ausreichender Weise
in die Harzphase hineinzubewegen. Danach wurde der Mischer angehalten und heißes
Wasser wurde herausgegossen. Dann wurde die Mischung des Weiteren auf 130°C
erhitzt und für etwa 30 Minuten unter Erhitzen schmelzverknetet, um das Harz
zu verteilen, und gleichzeitig wurde das Wasser abgedampft, der Knetschritt wurde
beendet, gefolgt von Abkühlen, um das geknetete Produkt herauszuholen und ein
erstes geknetetes Produkt zu erhalten. Dieses erste geknetete Produkt wies einen
Wassergehalt von etwa 0,5 Gew.-% auf.
Zweiter Knetschritt:
Das vorstehende erste geknetete Produkt10 Gewichtsteile(Gehalt der Pigmentteilchen: 50 Gew.-%)Bindeharz: das Harz 1 mit einer100 GewichtsteilePolyestereinheitWachs: Paraffinwachs5,0 Gewichtsteile(maximales endothermes Signal: 75,7°C)Ladungseinregelndes Mittel:1,0 GewichtsteileAluminiumverbindung von 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure
Die wie vorstehend gezeigt formulierten Substanzen wurden mittels
eines Henschel-Mischers vorgemischt, und die erhaltene Mischung wurde unter Einsatz
eines Zwillingsschraubenextrusionskneters, dessen Temperatur auf 150°C eingestellt
war, schmelzverknetet. Da