DE10016573B4

DE10016573B4 - Toner für Vollfarbentwicklung und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE10016573B4
Application number: DE10016573.7A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Sata; Eiji Shirai
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: US6183928B1; JP2000284537A; DE10016573A1; JP3065073B1

Abstract

Toner für Vollfarbentwicklung, umfassend: (a) ein einen Polyester umfassendes Harzbindemittel; (b) ein Ablösemittel mit einem Schmelzpunkt von 60°C bis 115°C; (c) ein Farbmittel; und (d) einen externen Zusatz, wobei der Toner eine Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl von 40 bis 60 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt von 97°C bis 115°C und einen Glasübergangspunkt von 58°C bis 65°C aufweist, und wobei die Menge des externen Zusatzes 1 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Toners ohne Behandlung mit dem externen Zusatz, beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für Vollfarbentwicklung, der zur Entwicklung elektrostatischer latenter Bilder verwendet wird, die in der Elektrophotographie, dem elektrostatischen Aufzeichnungsverfahren oder elektrostatischen Druckverfahren gebildet werden.
Wärmewalzenfixierverfahren wurden weitverbreitet als Verfahren zum Fixieren eines sichtbaren Bilds verwendet. Im Toner für Vollfarbentwicklung weist, da ein Polymer mit geringem Molekulargewicht und enger Molekulargewichtsverteilung als Harzbindemittel verwendet wird, zum Erfüllen der Schmelzeigenschaften für Farbreproduzierbarkeit wichtig, der erhaltene Toner einen engen fixierbaren Bereich auf. Um ein solches Problem zu lösen, wird daher ein Siliconöl auf eine Wärmewalze aufgetragen. Jedoch entstehen dadurch Nachteile, dass die Vorrichtung groß wird und dass Siliconöl auf den übertragenen Blättern verbleibt, was es schwierig macht, darauf zu überschreiben.
EP 0 840 171 A1 offenbart ein Polyesterharz für einen Farbtoner, das a) 0,5 bis 5 Mol.%, bezogen auf alle der Säurekomponenten, einer dreibasischen oder höheren Carbonsäurekomponente und/oder einer dreiwertigen oder höheren Alkoholkomponente, b) mindestens 95 Mol.%, bezogen auf alle der Säurekomponenten, einer zweibasischen Carbonsäurekomponente, c) 10 bis 80 Mol.%, bezogen auf alle der Säurekomponenten, einer aromatischen Diolkomponente, die aus einem Bisphenol A Derivat mit daran addiertem Ethylenoxid besteht oder dieses enthält, und d) 20 bis 110 Mol.%, bezogen auf alle der Säurekomponenten, einer aliphatischen Diolkomponente umfasst und eine Erweichungstemperatur von 95 bis 115°C, eine Glasübergangstemperatur von 50 bis 70°C, einen Säurewert von 6 bis 20 mg KOH/g, eine Schmelzviskosität bei 118°C von 100 bis 5200 Pa·s (1000 bis 52.000 poise), ein Verhältnis von durchschnittlichem Molekulargewicht (Gewichtsmittel, Mw) zu durchschnittlichem Molekulargewicht (Zahlenmittel, Mn) von 1,5 bis 5 in der Molekulargewichtsverteilung, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie, ein Peak-TOP-Molekulargewicht von 20.000 oder weniger und eine Gelfraktion von 0,5 Gew.-% oder weniger aufweist.
Die japanischen Offenlegungsschriften JP H06-59505 A und JP H08-220808 A offenbaren jeweils einen Toner, der einen Polyester und ein Ablösemittel mit geringem Schmelzpunkt umfasst. Jedoch wurde noch nicht über Toner berichtet, die viele für Toner für Vollfarbentwicklung erforderliche Eigenschaften, wie Haltbarkeit und Farbreproduzierbarkeit, erfüllen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner für Vollfarbentwicklung mit weitem fixierbaren Bereich bereitzustellen, der ausgezeichnet in der Haltbarkeit und Farbreproduzierbarkeit ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für Vollfarbentwicklung, umfassend:

(a) ein einen Polyester umfassendes Harzbindemittel;
(b) ein Ablösemittel mit einem Schmelzpunkt von 60°C bis 115°C;
(c) ein Farbmittel; und
(d) einen externen Zusatz,

Der erfindungsgemäße Toner weist eine Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl von 40 KOH mg/g oder mehr, um die Haltbarkeit zu verbessern, und eine Summe von 60 KOH mg/g oder weniger auf, um die Farbreproduzierbarkeit zu verbessern. Daher weist der Toner eine Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl von 40 bis 60 KOH mg/g, vorzugsweise 42 bis 50 KOH, mg/g auf. Die Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl entspricht der Zahl der endständigen funktionellen Gruppen pro Einheitsgewicht, und die Summe ist mit vielen molekularen Strukturmerkmalen eng verbunden, wie Polarität, mittleres Molekulargewicht und Vernetzungsgrad eines Harzbindemittels, der ein Hauptbestandteil des Toners ist. Daher ist die Summe ein Index, der in hohem Maße signifikant für die Tonereigenschaften, wie Haltbarkeit, triboelektrische Aufladefähigkeit und Farbreproduzierbarkeit, ist.
Der erfindungsgemäße Toner weist eine Säurezahl von vorzugsweise 1 bis 50 KOH mg/g, stärker bevorzugt 1 bis 30 KOH mg/g auf, um ein geeignetes Maß an triboelektrischen Ladungen zu erhalten.
Der erfindungsgemäße Toner weist eine Hydroxylzahl von vorzugsweise 10 bis 60 KOH mg/g, stärker bevorzugt 10 bis 50 KOH mg/g, noch stärker bevorzugt 20 bis 50 KOH mg/g, vom Gesichtspunkt der Umgebungsstabilität der triboelektrischen Ladungen auf.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen Erweichungspunkt von 97°C bis 115°C, vorzugsweise 98°C bis 112°C, vom Gesichtspunkt des fixierbaren Bereichs auf.
Der erfindungsgemäße Toner weist einen Glasübergangspunkt von 58°C bis 65°C, vorzugsweise 60°C bis 63°C, vom Gesichtspunkt der Lagerstabilität und Haltbarkeit auf.
Das für den erfindungsgemäßen Toner verwendbare Harzbindemittel umfasst zwei oder mehrere Arten, vorzugsweise 1 bis 3 Arten Polyester. Vorzugsweise beträgt der Gehalt des Polyesters 50 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 90 bis 100 Gew.-%, stärker bevorzugt 100 Gew.-%, im Harzbindemittel vom Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels, Fixierfähigkeit und Haltbarkeit. Nebenbei bemerkt schließen die Harze, die für das Harzbindemittel verwendet werden können, die zu Polyester verschieden sind, Styrol-Acrylharze, Epoxyharze, Polycarbonate und Polyurethane ein.
Der Polyester ist zum Beispiel durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils, der eine Verbindung der Formel (I) umfasst:
in der R ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; und jeder Index x und y eine positive Zahl ist, wobei eine Summe von x und y 1 bis 16 beträgt, mit einem eine Dicarbonsäureverbindung umfassenden Carbonsäurebestandteil erhältlich.
In der vorliegenden Erfindung enthält der Alkoholbestandteil die Verbindung der Formel (I) in einer Menge von vorzugsweise 5 mol-% oder mehr, stärker bevorzugt 50 mol-% oder mehr, vom Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Farbmittels und der Fixierfähigkeit.
Die Verbindung der Formel (I) schließt Alkylenoxidaddukte (Additionsmolzahl: 1 bis 16) von Bisphenol A, wie Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan ein. Zusätzlich schließen die anderen Alkoholbestandteile Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, hydriertes Bisphenol A, Sorbit oder Alkylenoxidaddukte (Additionsmolzahl: 1 bis 16) davon ein, in denen die Alkyleneinheit 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist. Diese Alkoholbestandteile umfassen einen oder mehrere dieser Verbindungen.
Der Carbonsäurebestandteil umfasst eine Dicarbonsäureverbindung und gegebenenfalls eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung.
Die Dicarbonsäureverbindung schließt Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, substituierte Bernsteinsäuren mit einem Substituenten, wie einem Alkylrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen oder einem Alkenylrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie Dodecenylbernsteinsäure und Octylbernsteinsäure, und Anhydride davon und Alkyl(1 bis 8 Kohlenstoffatome)-ester davon ein.
Die Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung schließt Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Säureanhydride davon und Alkyl(1 bis 8 Kohlenstoffatome)-ester davon ein.
Die Polykondensation des Alkoholbestandteils mit dem Carbonsäurebestandteil kann zum Beispiel durch Umsetzung der Bestandteile bei einer Temperatur von 180°C bis 250°C in einer Inertgasatmosphäre, gegebenenfalls in Gegenwart eines Veresterungskatalysators, durchgeführt werden.
Der erfindungsgemäße Toner umfasst eine oder mehrere Arten, vorzugsweise 1 bis 3 Arten Polyester. Hier wird in einer Ausführungsform vorzugsweise ein linearer Polyester verwendet. Zusätzlich ist der lineare Polyester ausgezeichnet in der Fixierfähigkeit und Farbreproduzierbarkeit, während ein vernetzter Polyester ausgezeichnet in der Haltbarkeit ist. Daher werden in einer anderen Ausführungsform diese zwei Polyesterarten in einem Gemisch verwendet.
In der vorliegenden Erfindung wird der lineare Polyester vorzugsweise unter Verwendung eines Carbonsäurebestandteils, der eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von weniger als 5 mol-% umfasst, und/oder eines Alkoholbestandteils, der einen dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkohol in einer Menge von weniger als 5 mol-% umfasst, insbesondere unter Verwendung eines Alkoholbestandteils, der keinen dreiwertigen oder höheren Alkohol enthält und eines Carbonsäurebestandteils, der keine Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung enthält, erhalten.
Ebenfalls wird der vernetzte Polyester vorzugsweise unter Verwendung eines Carbonsäurebestandteils, der eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von 5 bis 50 mol-% umfasst, und/oder eines Alkoholbestandteils, der einen dreiwertigen oder höher mehrwertigen Alkohol in einer Menge von 5 bis 50 mol-% umfasst, insbesondere unter Verwendung des Carbonsäurebestandteils, der eine Tricarbonsäure- oder höhere Polycarbonsäureverbindung in einer Menge von 5 bis 50 mol-% umfasst, erhalten. Nebenbei bemerkt ist in diesem Fall stärker bevorzugt, dass der Carbonsäurebestandteil den Dicarbonsäurebestandteil in einer Menge von 50 bis 95 mol-% zusätzlich zu der Tricarbonsäure- oder höheren Polycarbonsäureverbindung umfasst.
In der vorliegenden Erfindung kann wie vorstehend beschrieben der lineare Polyester allein verwendet werden, oder der lineare Polyester und der vernetzte Polyster können in einem Gemisch verwendet werden, wobei das Gewichtsverhältnis des vernetzten Polyesters zum linearen Polyester vorzugsweise 70/30 bis 0/100, stärker bevorzugt 50/50 bis 0/100, beträgt.
Nebenbei bemerkt ist bevorzugt, dass jeder Polyester die folgenden Eigenschaften erfüllt.
Der Polyester weist eine Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl von vorzugsweise 20 bis 100 KOH mg/g, stärker bevorzugt 35 bis 80 KOH mg/g, vom Gesichtspunkt der Haltbarkeit und Farbreproduzierbarkeit auf.
Der Polyester weist eine Säurezahl von vorzugsweise 50 KOH mg/g oder weniger, stärker bevorzugt 1 bis 30 KOH mg/g, auf, um ein geeignetes Maß an triboelektrischen Ladungen zu erhalten.
Der Polyester weist eine Hydroxylzahl von vorzugsweise 10 bis 60 KOH mg/g, stärker bevorzugt 20 bis 50 KOH mg/g, vom Gesichtspunkt der Umgebungsstabilität der triboelektrischen Ladungen auf.
Der Polyester weist einen Erweichungspunkt von vorzugsweise 95°C bis 125°C, stärker bevorzugt 97°C bis 115°C, vom Gesichtspunkt des fixierbaren Bereichs und der Haltbarkeit auf.
Der Polyester weist einen Glasübergangspunkt von vorzugsweise 50°C bis 70°C, stärker bevorzugt 55°C bis 65°C, vom Gesichtspunkt der Lagerstabilität und Haltbarkeit auf.
Der Polyester weist ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von vorzugsweise 1,0 × 10³ bis 1,0 × 10⁶, stärker bevorzugt 5,0 × 10³ bis 5,0 × 10⁵, vom Gesichtspunkt des fixierbaren Bereichs, der Haltbarkeit und der Farbreproduzierbarkeit auf. Nebenbei bemerkt ist, wenn zwei oder mehrere Arten der Polyester im Gemisch als Bindemittelharz verwendet werden, bevorzugt, dass das erhaltene Harz auch ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im vorstehend beschriebenen Bereich aufweist.
Das im erfindungsgemäßen Toner verwendbare Ablösemittel schließt natürliche Wachse, wie Carnaubawachs und Reiswachs; synthetische Wachse, wie Polypropylenwachs, Polyethylenwachs und Sazolwachs; und Kohlewachse, wie Montanwachs, ein. Unter diesen Wachsen ist Carnaubawachs vom Gesichtspunkt der Verträglichkeit mit dem Polyesterharz bevorzugt.
Vom Gesichtspunkt des fixierbaren Bereichs und der Farbreproduzierbarkeit weist das Ablösemittel einen Schmelzpunkt von 60°C bis 115°C, vorzugsweise 75°C bis 110°C, auf, und der Gehalt des Ablösemittels beträgt vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 1,5 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels.
Das für den erfindungsgemäßen Toner verwendbare Farbmittel kann jeder herkömmlich für das Farbmittel der Vollfarbentwicklung verwendbare Farbstoffe und Pigmente ohne besondere Einschränkung sein. Vom Gesichtspunkt der Farbreproduzierbarkeit ist bevorzugt, jeweils ein Gelbpigment, einschließlich eines oder mehrerer Gelbpigmente, ausgewählt aus C. I. Pigment Yellow (nachstehend als „P. Y.” bezeichnet) 17, P. Y. 93, P. Y. 128, P. Y. 151, P. Y. 155, P. Y. 173, P. Y. 180, P. Y. 185 und Solvent Yellow (nachstehend als „S. Y.” bezeichnet) 162; ein Magentapigment, einschließlich eines oder mehrerer Magentapigmente, ausgewählt aus C. I. Pigment Red (nachstehend als „P. R.” bezeichnet) 57:1; P. R. 122 und P. R. 184; und ein Cyanpigment, einschließlich eines oder mehrerer Cyanpigmente, ausgewählt aus C. I. Pigment Blue (nachstehend als „P. B.” bezeichnet) 15:3, P. B. 15, P. B. 15:4 und C. I. Pigment Green (nachstehend als „P. G.” bezeichnet) 7, zu verwenden. Die Menge des verwendeten Farbmittels beträgt vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Harzbindemittels. Der erfindungsgemäße Toner kann als Toner für Vollfarbentwicklung durch Vermischen mit diesen Farbmitteln verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird, um dem Toner Fließfähigkeit zu verleihen und noch effektiver eine Filmbildung auf dem Photoleiter zu verhindern, eine relativ große Menge an externem Zusatz verwendet. Die Verwendung einer großen Menge an externem Zusatz ist ermöglicht, da verschiedene Eigenschaften des Toners wie vorstehend beschrieben sind.
Die für den erfindungsgemäßen Toner verwendbaren externen Zusätze schließen Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Ceroxid, Eisenoxide, Kupferoxide und Zinnoxid ein, wobei Siliciumdioxid vom Gesichtspunkt des Verleihens von triboelektrischer Aufladbarkeit bevorzugt ist. Insbesondere wird in der vorliegenden Erfindung hydrophobes Siliciumdioxid bevorzugt, das einer hydrophoben Behandlung mit Hexamethyldisilazan oder einem Siliconöl unterzogen wurde.
Im Handel erhältliches hydrophobes Siliciumdioxid, das einer hydrophoben Behandlung unterzogen wurde, schließt ”AEROSIL^® R-972” (hergestellt von Nihon Aerosil K. K., mittlere Teilchengröße: etwa 16 nm); ”HDK^® H2000” (hergestellt von Wacker Chemicals, mittlere Teilchengröße: etwa 12 nm); und ”CAB-O-SIL^® TS-530” (hergestellt von CABOT, mittlere Teilchengröße: etwa 8 nm) ein. Diese externen Zusätze können allein oder im Gemisch Von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
Die Teilchengröße des externen Zusatzes beträgt vorzugsweise 4 bis 200 nm, stärker bevorzugt 8 bis 30 nm. Die Teilchengröße des externen Zusatzes kann unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops oder Transmissionselektronenmikroskops bestimmt werden.
Der Gehalt des externen Zusatzes beträgt 1 bis 5 Gew.-Teile, vorzugsweise 1,5 bis 3,5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Toners ohne Behandlung mit dem externen Zusatz. Wenn hydrophobes Siliciumdioxid als externer Zusatz verwendet wird, wird jedoch der gewünschte Effekt, wie vorstehend beschrieben, unter Zugabe des hydrophoben Siliciumdioxids in einer Menge von 1 bis 3 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Toners ohne Behandlung mit einem externen Zusatz, erreicht.
Der erfindungsgemäße Toner ist nicht besonders beschränkt und schließt z. B. pulverisierte Toner, Polymerisationstoner und verkapselte Toner ein. Der erfindungsgemäße Toner kann zum Beispiel unter Zugabe eines externen Zusatzes zu einem Pulver, erhalten mit einem herkömmlich bekannten Verfahren, wie Knetpulverisationsverfahren, Spraytrockenverfahren oder Polymerisationsverfahren, hergestellt werden. In der vorliegenden Erfindung wird der pulverisierte Toner vorzugsweise verwendet. Zum Beispiel wird ein Pulver durch homogenes Mischen eines Harzbindemittels, eines Farbmittels und eines Ablösemittels mit einem Mischer, wie einer Kugelmühle, danach Schmelzkneten des Gemisches mit einem geschlossenen Knetwerk oder einem Ein- oder Doppelschneckenextruder und anschließend Abkühlen, Pulverisieren und Sieben des Produkts hergestellt. Anschließend werden das erhaltene Pulver und das externe Mittel mit einem Hochgeschwindigkeitsrührer, wie Supermischer oder Henschel-Mischer gerührt und gemischt, um dabei den externen Zusatz auf den Toneroberflächen abzuscheiden, wobei der erfindungsgemäße Toner für Vollfarbentwicklung erhalten wird. Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Toner ein Gewichtsmittel der Teilchengröße von 3 bis 10 μm auf.
Nebenbei bemerkt können im erfindungsgemäßen Toner in geeigneten Mengen Hilfsmittel, wie Ladungseinstellmittel, Leitfähigkeitseinstellmittel, Streckmittel, verstärkende Füllstoffe, wie faserförmige Materialien, Antioxidationsmittel und Antialterungsmittel, zugegeben werden.
Der erfindungsgemäße Toner für Vollfarbentwicklung kann als nicht magnetischer Einkomponentenentwickler oder als Zweikomponentenentwickler im Gemisch mit einem Träger verwendet werden. Nebenbei bemerkt ist, wenn ein fixiertes Vollfarbbild durch Kombinieren der erfindungsgemäßen Toner für Vollfarbentwicklung gebildet wird, die Kombination von Tonern bevorzugt, die das gleiche Harzbindemittel umfassen.
Zusätzlich weist der erfindungsgemäße Toner für Vollfarbentwicklung einen sehr breiten fixierbaren Bereich auf, so dass er auch in einer Fixiervorrichtung ohne Ölzufuhrvorrichtung verwendet werden kann.
Beispiele
[Säurezahl und Hydroxylzahl von Harz und Toner]
Bestimmt gemäß JIS K0070.
[Erweichungspunkt von Harz und Toner]
Der Erweichungspunkt ist eine Temperatur, bei der eine Hälfte des Harzes oder Toners herausfließt, bestimmt unter Verwendung eines Fließtesters des Koka-Typs (Modell „CFT-500”, hergestellt von Shimadzu Corporation) [Probe: 1 g; Erwärmungsgeschwindigkeit: 6°C/min; angelegte Last: 1,96 MPa; Düse: 1 mm Durchmesser und eine Länge von 1 mm].
[Glasübergangspunkt von Harz und Toner und Schmelzpunkt des Ablösemittels]
Bestimmt bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10°C/min unter Verwendung eines Differentialscanningkalorimeters „DSC Modell 210” (hergestellt von Seiko Instruments, Inc.).
[Gewichtsmittel des Molekulargewichts des Harzes]
Bestimmt mit einem GPC-Verfahren (Säule: GMHLX + G3000HXL (hergestellt von Tosoh Corporation); Standardprobe: monodisperses Polystyrol)).
Harzherstellungsbeispiel
Die in Tabelle 1 aufgeführten Ausgangssubstanzen wurden bei 230°C unter Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt, bis die Erweichungspunkte, bestimmt mit einem Verfahren gemäß ASTM E28-67, die angegebenen Temperaturen erreicht hatten, wobei Harze A bis I erhalten wurden. Die Säurezahl (AV), Hydroxylzahl (OHV), die Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl (AV + OHV), der Erweichungspunkt (Tm), der Glasübergangspunkt (Tg) und das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) jedes Harzes sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 1
In einem Henschel-Mischer wurden 90 Gew.-Teile Harz A und 10 Gew.-Teile Harz B als Harzbindemittel; 3 Gew.-Teile „P. Y. 17” für gelben Toner, 6 Gew.-Teile „P. R. 122” für magentafarbenen Toner oder 3 Gew.-Teile „P. B. 15:3” für cyanfarbenen Toner als Farbmittel; 2 Gew.-Teile „Carnaubawachs C1” (hergestellt von Kato Yoko K. K., Schmelzpunkt: 73°C) als Ablösemittel; und 2 Gew.-Teile „BONTRON E-84” (hergestellt von Orient Chemical Co., Ltd.) als Ladungseinstellmittel ausreichend gemischt. Danach wurde das Gemisch mit einem Doppelschneckenextruder schmelzgeknetet, abgekühlt, danach pulverisiert und gesiebt, wobei ein Pulver mit einem Gewichtsmittel der Teilchengröße von 7,5 μm erhalten wurde. Zu 100 Gew.-Teilen des erhaltenen Pulvers wurden 2 Gew.-Teile ”HDK^® H2000” (hergestellt von Wacker Chemicals) als externer Zusatz gegeben und das Gemisch mit einem Henschel-Mischer gemischt, wobei das Pulver oberflächenbehandelt wurde, wobei jeweils ein gelber Toner, magentafarbener Toner und cyanfarbener Toner erhalten wurde.
Beispiele 2 bis 8 und 10 bis 14 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 und 7 bis 9
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden durchgeführt, außer dass die in Tabelle 2 aufgeführten Harze als Harzbindemittel statt 90 Gew.-Teilen Harz A und 10 Gew.-Teilen Harz B verwendet wurden, wobei jeweils ein gelber Toner, magentafarbener Toner und cyanfarbener Toner erhalten wurde.
Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 5
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 wurden durchgeführt, außer dass als Ablösemittel 2 Gew.-Teile „SP-105” (hergestellt von Sazole, Polyethylenwachs, Schmelzpunkt: 84°C) in Beispiel 9 und 2 Gew.-Teile „NP-055” (hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., Polypropylenwachs, Schmelzpunkt: 126°C) in Vergleichsbeispiel 5 statt „Carnaubawachs C1” verwendet wurde, wobei jeweils ein gelber Toner, magentafarbener Toner und cyanfarbener Toner erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 6
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 8 wurden durchgeführt, außer dass die Menge an ”HDK^® H2000” auf 0,8 Gew.-Teile geändert wurde, wobei jeweils ein gelber Toner, magentafarbener Toner und cyanfarbener Toner erhalten wurde.
Beispiel 15 und Vergleichsbeispiel 10
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 14 wurden durchgeführt, außer dass als Ablösemittel 2 Gew.-Teile „SP-105” (hergestellt von Sazol, Polyethylenwachs, Schmelzpunkt: 84°C) in Beispiel 15 und 2 Gew.-Teile „NP-055” (hergestellt von Mitsui Chemical Co., Ltd., Polypropylenwachs, Schmelzpunkt: 126°C) in Vergleichsbeispiel 10 statt „Carnaubawachs C1” verwendet wurde, wobei jeweils ein gelber Toner, magentafarbener Toner und cyanfarbener Toner erhalten wurde.
Vergleichsbeispiel 11
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 14 wurden durchgeführt, außer dass die Menge von ”HDK^® H2000” auf 0,8 Gew.-Teile geändert wurde, wobei jeweils ein gelber Toner, magentafarbener Toner und cyanfarbener Toner erhalten wurde.
Beispiel 16
Die gleichen Verfahren wie in Beispiel 2 wurden durchgeführt, um einen gelben Toner zu erhalten, die gleichen Verfahren wie in Beispiel 4 wurden durchgeführt, um einen magentafarbenen Toner zu erhalten, und die gleichen Verfahren wie in Beispiel 6 wurden durchgeführt, um einen cyanfarbenen Toner zu erhalten.
Die Säurezahl (AV), Hydroxylzahl (OHV), die Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl (AV + OHV), der Erweichungspunkt (Tm) und Glasübergangspunkt (Tg) der in den Beispielen 1 bis 15 und Vergleichsbeispielen 1 bis 11 erhaltenen gelben Toner, und das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) jedes verwendeten Harzbindemittels sind in Tabelle 2 gezeigt. Nebenbei bemerkt wiesen alle in jedem der Beispiele und Vergleichsbeispiele erhaltenen magentafarbenen Toner und cyanfarbenen Toner die gleichen Eigenschaften wie die gelben Toner auf, obwohl die enthaltenen jeweiligen Farbmittel unterschiedlich waren.
Testbeispiel 1 [Beurteilung des fixierbaren Bereichs]
In einer mit 250 U/min rotierenden Kugelmühle wurden 5 Gew.-Teile jedes in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Toners und 95 Gew.-Teile eines mit einem Siliconharz beschichteten Ferritträgers mit einer Teilchengröße von 50 μm gemischt, um jeweils gelbe, magentafarbene und cyanfarbene Entwickler herzustellen.
Jeder der erhaltenen Entwickler wurde durch den fixierbaren Temperaturbereich, bestimmt unter Verwendung einer modifizierten Apparatur „Preter 550” (hergestellt von Ricoh), in der eine obere Walze der Fixiervorrichtung durch eine mit einem Siliconkautschukrohr angebrachte Weichwalze ausgetauscht wurde und eine Siliconölbeschichtungsvorrichtung davon abgenommen worden war, gemäß folgenden Beurteilungskriterien beurteilt. Nebenbei bemerkt sind die für die Druckbilder verwendeten Papierblätter Xerox Papier 4200. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
[Beurteilungskriterien]

⊙:

Der fixierbare Temperaturbereich übersteigt 50°C, was bei praktischer Verwendung insbesondere bevorzugt ist.

O:

Der fixierbare Temperaturbereich beträgt 30°C bis 50°C, was bei praktischer Verwendung bevorzugt ist.

x:

Der fixierbare Temperaturbereich ist geringer als 30°C, was die praktische Verwendung unmöglich macht.

Testbeispiel 2 [Beurteilung der Haltbarkeit]
Jeder der in Testbeispiel 1 hergestellten Entwickler wurde auf „Preter 550” (hergestellt von Ricoh) aufgetragen, die wie in Testbeispiel 1 modifiziert worden war. Das Drucken wurde kontinuierlich für 300000 Blatt mit einem Druckverhältnis von 4% für jede Farbe durchgeführt. Die erhaltenen fixierten Bilder wurden optisch untersucht und gemäß folgender Beurteilungskriterien beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
[Beurteilungskriterien]

⊙:

Bei praktischer Verwendung insbesondere bevorzugt.

O:

Bei praktischer Verwendung bevorzugt.

x:

Macht praktische Verwendung unmöglich.

Testbeispiel 3 [Beurteilung der Farbreproduzierbarkeit]
Die gleichen Mengen an in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenem gelbem Toner, magentafarbenem Toner und cyanfarbenem Toner wurden auf eine nicht magnetische Einkomponentenentwicklervorrichtung „TEKTRONIX PHASER 560” (hergestellt von SONY TEKTRONIX) aufgetragen, die mit einer Wärmewalze ausgestattet war. Die Entwicklungsneigung wurde so eingestellt, dass eine Menge jedes der monochromatischen gelben, magentafarbenen und cyanfarbenen Farben mit 0,6 mg/cm² abgeschieden wurde, wobei die gelben festen Bilder, die magentafarbenen festen Bilder, die cyanfarbenen festen Bilder, die verfahrensroten festen Bilder, die verfahrensgrünen festen Bilder und die verfahrensblauen festen Bilder erhalten wurden. Sowohl a* als auch b* der fixierten Bilder wurde mit „X-Rite 938” (hergestellt von X-Rite) gemessen und der Grad der Färbung für a* und b* aufgetragen. Die erhaltene hexagonale Fläche wurde gemessen, wobei die Farbreproduzierbarkeit gemäß folgender Beurteilungskriterien beurteilt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
[Beurteilungskriterien]

⊙:

Die Fläche übersteigt 6000, was bei praktischer Verwendung insbesondere bevorzugt ist.

O:

Die Fläche beträgt 3500 bis 6000, was bei praktischer Verwendung bevorzugt ist.

x:

Die Fläche ist geringer als 3500, was die praktische Verwendung unmöglich macht.

Aus den vorstehenden Ergebnissen wird deutlich, dass der Toner von Vergleichsbeispiel 1 schlecht in der Haltbarkeit ist, da die Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl zu klein ist; der Toner von Vergleichsbeispiel 2 weist engen fixierbaren Bereich auf, da der Glasübergangspunkt und Erweichungspunkt zu hoch sind, und ist schlecht in der Farbreproduzierbarkeit, da eine große Menge des vernetzten Polyesters verwendet wird; die Toner der Vergleichsbeispiele 3, 4 und 7 sind schlecht in der Farbreproduzierbarkeit, da die Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl zu groß ist und eine große Menge des vernetzten Polyesters verwendet wird; die Toner der Vergleichsbeispiele 8 und 9 sind schlecht in der Haltbarkeit, da der Glasübergangspunkt zu gering ist; die Toner der Vergleichsbeispiele 5 und 10 sind schlecht im fixierbaren Bereich und in der Farbreproduzierbarkeit, da der Schmelzpunkt des Ablösemittels zu hoch ist; und die Toner der Vergleichsbeispiele 6 und 11 sind schlecht in der Haltbarkeit, da sie eine kleine Menge des externen Zusatzes enthalten; und dass die Toner der Beispiele im Gegensatz ausgezeichnet in all diesen Eigenschaften sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Toner für Vollfarbentwicklung mit breitem fixierbaren Bereich, der ausgezeichnet in der Haltbarkeit und Farbreproduzierbarkeit ist, bereitgestellt werden.

Claims

Toner für Vollfarbentwicklung, umfassend: (a) ein einen Polyester umfassendes Harzbindemittel; (b) ein Ablösemittel mit einem Schmelzpunkt von 60°C bis 115°C; (c) ein Farbmittel; und (d) einen externen Zusatz, wobei der Toner eine Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl von 40 bis 60 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt von 97°C bis 115°C und einen Glasübergangspunkt von 58°C bis 65°C aufweist, und wobei die Menge des externen Zusatzes 1 bis 5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Toners ohne Behandlung mit dem externen Zusatz, beträgt.
Toner nach Anspruch 1, wobei das Harzbindemittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 1,0 × 10³ bis 1,0 × 10⁶ aufweist.
Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Polyester einen oder mehrere Polyester mit einer Säurezahl von 50 KOH mg/g oder weniger, eine Hydroxylzahl von 10 bis 60 KOH mg/g, eine Summe von Säurezahl und Hydroxylzahl von 20 bis 100 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt von 95°C bis 125°C und einen Glasübergangspunkt von 50°C bis 70°C aufweist.
Toner nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Toner eine Säurezahl von 1 bis 50 KOH mg/g und eine Hydroxylzahl von 10 bis 60 KOH mg/g aufweist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Harzbindemittel den Polyester in einer Menge von 50 bis 100 Gew.-% umfasst.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Polyester durch Polykondensation eines Alkoholbestandteils, der in einer Menge von 5 mol-% oder mehr eine Verbindung der Formel (I):
umfasst, in der R ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, jeder Index x und y eine positive Zahl ist, wobei eine Summe von x und y 1 bis 16 beträgt, mit einem eine Dicarbonsäureverbindung umfassenden Carbonsäurebestandteil erhältlich ist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Polyester einen vernetzten Polyester und einen linearen Polyester umfasst, wobei das Gewichtsverhältnis des vernetzten Polyesters zum linearen Polyester 70/30 bis 0/100 beträgt.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Ablösemittel Carnaubawachs ist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der externe Zusatz ein hydrophobes Siliciumdioxid ist.
Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Toner ein pulverisierter Toner ist.
Verwendung des Toners nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in der Elektrofotografie.