DE19526067A1

DE19526067A1 - Toner für Elektrophotographie und denselben enthaltende Entwicklerzusammensetzung

Info

Publication number: DE19526067A1
Application number: DE19526067A
Authority: DE
Inventors: Tetsuhiro Semura; Eiji Morimoto
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 1996-01-25
Also published as: US5607805A; JP3064816B2; JPH0830027A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für Elektrophotographie und eine den Toner enthaltende Entwicklerzusammensetzung. Insbesondere betrifft die vorlie gende Erfindung einen Toner für Elektrophotographie mit ausgezeichneter Transparenz und ausgezeichneter Oberflächenglätte auf einem fixierten Bild, wie insbesondere für einen Farbtoner gefordert wird, und eine einen solchen Toner enthaltende Entwicklerzu sammensetzung.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen nicht-magnetischen Toner für Elektrophotographie, der in einem kontaktlosen Hitzefixierungsverfahren verwendet wird, und eine einen solchen Toner enthaltende Entwicklerzusammensetzung.

Wie in den US-A-2 221 776, US-A-2 287 692 und US-A-2 357 809 und anderen Veröffentlichungen offenbart, umfaßt die herkömmliche Elektrophotographie die folgen den Schritte: gleichförmiges Laden einer photoleitenden Isolationsschicht (Ladungsver fahren), anschließendes Belichten der Schicht, um die Ladung auf dem belichteten Teil zu beseitigen, wobei ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt wird (Belichtungsverfah ren), Sichtbarmachen des gebildeten Bildes durch Anhaften eines gefärbten geladenen Feinpulvers, bekannt als Toner, an das latente Bild (Entwicklungsverfahren), Übertragen des erhaltenen sichtbaren Bildes auf ein ein Bild aufnehmendes Blatt, wie ein Transfer papier (Übertragungsverfahren) und dauerhaftes Fixieren des übertragenen Bildes durch Erhitzen, Anlegen von Druck oder anderen geeigneten Fixierungsmaßnahmen (Fixie rungsverfahren).

Geeigneterweise für die vorstehenden elektrophotographischen Verfahren ver wendete Entwicklungsverfahren können grob in Trockenentwicklungsverfahren und Naßentwicklungsverfahren eingeteilt werden. Die Trockenentwicklungsverfahren können weiter in ein Entwicklungsverfahren unter Verwendung eines Einkomponentenentwick lers und ein Entwicklerverfahren unter Verwendung eines Zweikomponentenentwicklers eingeteilt werden, davon abhängig ob ein Träger in der Entwicklerzusammensetzung verwendet wird oder nicht.

Eine Farbelektrophotographie unter Verwendung eines Farbentwicklers kann im wesentlichen unter mehrmaligem Wiederholen der vorstehenden Verfahren des Ladens, Belichtens, Entwickelns und Übertragens und anschließend Fixieren des übertragenen Bildes, wobei ein fixiertes Farbbild erhalten wird, durchgeführt werden.

Wenn ein Zweikomponenten-Trockenentwickler beim vorstehenden Entwick lungsverfahren verwendet wird, werden die Toner im allgemeinen mit Trägerteilchen, wie Eisenpulver, in einer Entwicklereinheit vermischt, wobei sie durch die Reibungs kräfte elektrostatische Ladungen in dem Toner erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt ist es wahrscheinlich, daß spröde Toner, nämlich Toner mit kleinen Pulverisierungsindices, durch die Reibung mit den Trägerteilchen brechen, wenn sie für einen langen Zeitraum verwendet werden, wobei sie Feinteilchentoner erzeugen, und daß Feinteilchentoner an der Trägeroberfläche haften. Weiter wird, da die Feinteilchentoner mit den Trägerteil chen verschmolzen werden, die ladungsbereitstellende Funktion des Trägers verringert, was wiederum eine Erniedrigung der triboelektrischen Ladungen der Toner ergibt. Als Ergebnis werden schlecht geladene Toner leicht gestreut, wobei sie einen Hintergrund in den erzeugten Bildern verursachen.

Andererseits sind, was Binderharze für Toner betrifft, die für Kopierer unter Verwendung üblicher kontaktloser Hitzefixierungsverfahren verwendet werden, wie ein Ofenfixierungsverfahren und ein Blitzschmelzverfahren, Harze erforderlich, die bei der Anwendung von Hitze usw. schnell schmelzen, so daß ein Binderharz mit niedrigem Molekulargewicht geeigneterweise verwendet wird. Da jedoch ein Binderharz mit nied rigem Molekulargewicht leicht einen spröden Toner ergibt, treten wahrscheinlich ähnli che Probleme zu den vorstehend erwähnten auf. Daher teilen die gegenwärtig als Haupt binderharz für Elektrophotographie verwendeten Styrol-Acrylharze diese Probleme.

Insbesondere wenn ein nichtmagnetischer Einkomponentenentwickler verwendet wird, wird üblicherweise eine dünne Tonerschicht auf einer Entwicklermanschette durch eine dünne Schicht erzeugende Rakel gebildet. Wenn jedoch ein spröder Toner verwendet wird, schmilzt der Toner bei der Bildung der dünnen Schicht unerwünscht auf der Ent wicklermanschette, so daß die Bildqualität der erzeugten Bilder vermindert wird.

Aus vorstehendem wird eine Entwicklung eines Binderharzes für Toner, das aus gezeichnet in der Stoßfestigkeit ist und hohe Bildqualität sogar bei Langzeitverwendung ergibt, gefordert.

Andererseits werden, da Kopierer gebräuchlicher werden, sie sehr wahrscheinlich unter extremen Umgebungsbedingungen, zum Beispiel unter Bedingungen hoher Tempe ratur, hoher Luftfeuchtigkeit oder unter Bedingungen geringer Temperatur, geringer Luftfeuchtigkeit verwendet. Daher wird ein zum Erhalt von erzeugten Bildern, die unter solch extremen Umgebungsbedingungen genauso klar wie jene unter Normalbedingun gen sind, fähiger Toner zunehmend entscheidend.

Es gibt viele Toner, bei denen die elektrischen Eigenschaften über einen weiten Bereich bezüglich der triboelektrischen Ladungen und des Isolationswiderstands unter Bedingungen hoher Temperatur, hoher Luftfeuchtigkeit oder Bedingungen geringer Temperatur, geringer Luftfeuchtigkeit variieren, wobei sich eine Verschlechterung der erzeugten Bilder ergibt, sogar wenn die elektrischen Eigenschaften in den bevorzugten Bereichen für normale Umgebungsbedingungen liegen. Zum Beispiel wird unter Bedin gungen geringer Temperatur, geringer Luftfeuchtigkeit die Bilddichte der erzeugten Bilder verringert und unter Bedingungen hoher Temperatur, hoher Luftfeuchtigkeit die Bilddichte der erzeugten Bilder hoch. Wenn die triboelektrischen Ladungen deutlich ver mindert sind, enthalten die meisten der festen Abbildungsteile einen Innenteil ohne Far be. Insbesondere bei einem Polyester mit hydrophilen Carboxylgruppen und Hydroxyl gruppen an jedem Ende, wenn die Konzentration der Gruppen hoch ist, das heißt die Säurezahl und Hydroxylzahl davon hoch ist, wird der aus dem Polyester hergestellte ent stehende Toner leicht durch die Umgebungsbedingungen beeinflußt.

Daher besteht ein Bedarf an einem zur Erzeugung klarer fixierter Bilder bei allen Umgebungsbedingungen fähigen Toner, wobei fixierte Bilder gebildet werden, die nicht von denen unter normalen Umgebungsbedingungen erhaltenen verschieden sind.

Ebenfalls werden bei einer Vollfarbelektrophotographie unter mehrmaliger Durchführung des Entwicklungsverfahrens verschiedene Tonerschichten mit verschie denen Farben auf dem gleichen bildaufnehmenden Teil übereinandergeschichtet. Bei der Farbelektrophotographie sind für Binderharze für Toner folgende Kriterien erforderlich.

(1) Der daraus erhaltene fixierbare Toner muß in einem vollständig schmelzenden Zustand sein, wobei er die ursprüngliche Form der Tonerteilchen vollständig verliert, um nicht die Farbreproduzierbarkeit durch optisch zerstreute Reflexion zu beeinträchti gen.
(2) Das Binderharz muß gute Transparenz aufweisen, um so nicht das Tonen der Untertonerschichten mit verschiedenen Farben unter den laminierten Tonerschichten zu beeinträchtigen.

Wie vorstehend erwähnt, müssen die in Vollfarbkopierern verwendeten Binder harze für Toner nicht nur einen weiten Fixiertemperaturbereich, sondern auch gute Transparenz und Ebenheit der fixierten Bildoberfläche nach dem Fixieren aufweisen. Daher sind zusätzlich zu den für Binderharze für in Einfarbkopierern verwendete Toner erforderlichen Eigenschaften, wie ein breiter Fixiertemperaturbereich und hohe Versatz beständigkeit (Offsetbeständigkeit), mehr Merkmale erforderlich.

Daher kann ein verbessertes Verfahren in der Versatzbeständigkeit für einen Ein farbtoner nicht einfach auf ein Binderharz für einen Vollfarbtoner angewandt werden. Zum Beispiel sind Verfahren zur Verbesserung der Versatzbeständigkeit durch Bilden ei ner dreidimensionalen Struktur im Polyester unter Verwendung von Polycarbonsäuren in JP-A-57-109 825 und W-B-59-11 902 offenbart. Jedoch weist bei diesen Verfahren, ob wohl die Versatzbeständigkeit verbessert werden kann, da die Menge der Säurebestand teile zur Vernetzung groß wird, der entstehende Toner große Elastizität auf, so daß die fixierte Bildoberfläche in einem relativ niedrigen Temperaturbereich nicht flach wird, wobei Probleme in der Farbreproduzierbarkeit bei der Verwendung als Vollfarbtoner verursacht werden.

Wie vorstehend erörtert, war es herkömmlich äußerst schwierig, die folgenden Eigenschaften alle gleichzeitig zu erfüllen: geeignete Härte, grundlegende Tonereigen schaften, wie triboelektrische Stabilität und Niedertemperaturfixierfähigkeit, und auch Vollfarbtonereigenschaften, wie Transparenz und Glätte der fixierten Bildoberfläche.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner für Elektrophotogra phie bereitzustellen, der ausgezeichnete Stoßfestigkeit aufweist und dabei eine hohe Bildqualität der erzeugten Bilder bei Langzeitverwendung sogar unter extremen Umge bungsbedingungen, wie geringe Temperatur und Luftfeuchtigkeit und hohe Temperatur und Luftfeuchtigkeit, aufrechterhält und zur Fixierung bei geringer Temperatur fähig ist, wobei eine glatte fixierte Bildoberfläche mit hoher Transparenz gebildet wird.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Toner für Elektro photographie bereitzustellen, der die Bildung von Feintonerteilchen verhindern und hohe Bildqualität der erzeugten Bilder bei seiner Langzeitverwendung aufrechterhalten kann, indem man einem für ein kontaktloses Hitzefixierungsverfahren erforderlichen nieder molekularen Binderharz geeignete Härte verleiht.

Ferner soll eine den vorstehenden Toner enthaltende Entwicklerzusammensetzung bereitgestellt werden.

Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung eines bestimmten Binderharzes mit gegebenen Eigenschaften für einen Toner die vorstehenden Aufgaben gelöst werden können.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit folgendes:

(1) Ein Toner für Elektrophotographie, umfassend mindestens ein Binderharz und ein Farbmittel, wobei das Binderharz einen linearen Polyester als Hauptbestandteil enthält und einen Pulverisationsindex von 14 bis 40 aufweist;
(2) Den in (1) beschriebenen Toner für Elektrophotographie, wobei der lineare Poly ester durch eine Kondensationspolymerisation zwischen einem Alkoholbestandteil und einem Säurebestandteil, der eine aliphatische Dicarbonsäure in einer Menge von nicht weniger als 40 Mol-% des gesamten Säurebestandteils enthält, erhältlich ist;
(3) Den vorstehend in (1) oder (2) beschriebenen Toner für Elektrophotographie, in dem der lineare Polyester eine Säurezahl von nicht mehr als 40 KOH mg/g und eine Hydroxylzahl von nicht mehr als 40 KOH mg/g aufweist;
(4) Den vorstehend in einem der Punkte (1) bis (3) beschriebenen Toner für Elektro photographie, wobei der lineare Polyester eine Erweichungstemperatur, bestimmt mit einem Fließprüfgerät vom Koka-Typ, von 80°C bis 120°C und eine Temperaturdiffe renz zwischen der Fließanfangstemperatur und der Erweichungstemperatur von 10 bis 40°C aufweist;
(5) Den vorstehend in einem der Punkte (1) bis (4) beschriebenen Toner für Elektro photographie, wobei der Toner ein Farbtoner ist; und
(6) eine Entwicklerzusammensetzung, umfassend einen magnetischen Träger und den vorstehend in einem der Punkte (1) bis (5) beschriebenen Toner für Elektrophoto graphie.

Wenn der erfindungsgemäße Toner für Elektrophotographie oder die Entwickler zusammensetzung verwendet wird, kann, da der Toner eine ausgezeichnete Stoßfestig keit aufweist, eine hohe Bildqualität der erzeugten Bilder über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten werden, und die so erzeugten Bilder werden sogar durch extreme Um gebungsbedingungen, wie niedrige Temperatur und Luftfeuchtigkeit und hohe Tempera tur und Luftfeuchtigkeit, kaum beeinträchtigt. Der Toner ist auch zur Fixierung bei ge ringer Temperatur fähig, wobei eine glatte fixierte Bildoberfläche mit hoher Transparenz gebildet wird.

Bei einem mindestens ein Binderharz und ein Farbmittel umfassenden Toner für Elektrophotographie ist der Toner dadurch gekennzeichnet, daß das Binderharz einen linearen Polyester als Hauptbestandteil enthält und einen Pulverisationsindex von 14 bis 40 aufweist.

Der lineare Polyester der vorliegenden Erfindung ist ein Polyester mit einer Struktur, welche eine lineare Hauptkette und eine an die Hauptkette gebundene relativ kurze Seitenkette umfaßt. Der lineare Polyester wird durch Kondensationspolymerisation von zweiwertigen Monomeren ohne Verwendung dreiwertiger oder mehrwertiger Mono mere oder anderer Vernetzungsmittel hergestellt.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die Gründe der Verwendung des linearen Polyesters als Hauptbestandteil des Binderharzes, wie vorstehend erwähnt, folgende:
Wenn die Vernetzungsdichte unter Verwendung dreiwertiger oder mehrwertiger Mono mere als Vernetzungsbestandteil erhöht wird, wird die Elastizität des Polyesters hoch und die Schmelzgeschwindigkeit niedrig, wobei die Glätte der fixierten Bildoberfläche sich verschlechtert.

Der lineare Polyester kann üblicherweise durch eine Kondensationspolymerisa tion zwischen einem zweiwertigen Alkoholmonomer und einem Dicarbonsäuremonomer erhalten werden.

Unter den den erfindungsgemäßen linearen Polyester bildenden Monomeren schließen Beispiele der zweiwertigen Alkoholmonomere aliphatische Diole, wie Ethy lenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglycol, 1,4-Butendiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Bisphe nol A, hydriertes Bisphenol A, Alkylenoxidaddukte von Bisphenol A, wie Polyoxypro pylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxy phenyl)propan und andere zweiwertige Alkohole ein. Unter ihnen wird Ethylenglykol, Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan und Polyoxyethylen(2.2)-2,2- bis(4-hydroxyphenyl)propan bevorzugt.

Bezüglich der Säurebestandteile schließen Beispiele der Dicarbonsäurebestand teile aliphatische ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure, Fumarsäure, Citracon säure, Itaconsäure, Glutaconsäure, und Alkenylbernsteinsäuren, wie n-Dodecenylbern steinsäure, aliphatische gesättigte Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Se bacinsäure, Azelainsäure, Malonsäure, und Alkylbernsteinsäuren, wie n-Dodecylbern steinsäure, aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Isophthalsäure und Te rephthalsäure, und alicyclische Dicarbonsäuren, wie Cyclohexandicarbonsäure, Säurean hydride davon, Alkylester davon und andere Dicarbonsäurebestandteile ein.

Der lineare Polyester der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise unter Verwen dung von solchen Monomeren erhältlich, die während der Kondensationspolymerisation gesättigte oder ungesättigte aliphatische Dicarbonsäuren in einer Menge von nicht weni ger als 40 Mol-% des gesamten Säurebestandteils, stärker bevorzugt nicht weniger als 50 Mol-%, und nicht mehr als 100 Mol-%, enthalten. Wenn die Menge der aliphati schen Dicarbonsäure geringer als 40 Mol-% ist, kann das entstehende Polyesterharz spröde werden, und die Fixierfähigkeit des erhaltenen Toners ist wahrscheinlich schlecht. Die Gründe der Verwendung der aliphatischen Dicarbonsäure als wirksamen Säurebestandteil für den erfindungsgemäßen linearen Polyester sind folgende. Wenn das Harz eine große Zahl an biegsamen Segmenten enthält, wird das Zahlenmittel des Mole kulargewichts (Mn) des erhaltenen Polyesters im Vergleich zur Verwendung einer aro matischen Dicarbonsäure zur Herstellung des Polyesters größer, und ein Hartharz mit einem großen Pulverisationsindex kann erhalten werden, während eine geringe Erwei chungstemperatur aufrechterhalten wird.

Der lineare Polyester kann bei der vorliegenden Erfindung mit allgemein be kannten Veresterungs- oder Umesterungsverfahren der vorstehenden Monomere poly merisiert werden. Insbesondere kann eine Kondensationspolymerisation bei einer Tem peratur von 170 bis 220°C und einem Druck von 6.6 kPa bis Normaldruck geeigneter weise unter Verwendung eines Katalysators usw. durchgeführt werden, wobei die opti male Temperatur und der Druck durch die Reaktivität der Monomere bestimmt werden und die Polymerisationsreaktion abgebrochen wird, wenn festgelegte Eigenschaften er reicht sind.

Der Pulverisationsindex des Binderharzes beträgt bei der vorliegenden Erfindung normalerweise 14 bis 40, vorzugsweise 14 bis 30. Wenn der Pulverisationsindex des Binderharzes geringer als 14 ist, bricht der erhaltene Toner beim Auftreffen auf den Träger in einer Tonerentwicklereinheit, wie vorstehend erwähnt, wobei der Tonerver brauch erhöht wird. Daher entsteht wahrscheinlich durch die Abnahme der triboelektri schen Ladung ein Hintergrund. Weiter wird, insbesondere, wenn bei einem nicht magnetischen Einkomponenten-Trockenentwicklungsverfahren der Pulverisationsindex geringer als 14 ist, der Toner auf der Entwicklermanschette nach Bilden einer dünnen Tonerschicht auf der Entwicklermanschette wahrscheinlich schmelzen, wobei sich die Bildqualität der so erzeugten Bilder verschlechtert. Andererseits ist, wenn der Pulverisa tionsindex 40 übersteigt, ein Binderharz so zäh, daß die Pulverisierbarkeit wahrschein lich schlecht ist, wobei die Produktivität bei der Tonerherstellung deutlich verringert wird.

Hier bezieht sich der Pulverisationsindex auf einen mit folgendem Verfahren er haltenen Wert. Das mit einem allgemein bekannten Pulverisationsverfahren pulverisierte Harz wird gesiebt, wobei ein Harzpulver mit einer Teilchengröße zwischen 0.84 mm (20 mesh) und 1.0 mm (16 mesh) erhalten wird. Das gesiebte Harzpulver wird genau in einer Menge von 10.00 g abgewogen und dann zum Beispiel in eine Kaffeemühle (HR- 2170, hergestellt von PHILIPS) gegeben, um das Harzpulver 10 Sekunden zu pulverisie ren. Danach wird das pulverisierte Harzpulver durch ein 0.55 mm-Sieb (30 mesh) ge siebt und das Gewicht des Harzpulvers (A), das auf dem 0.55 mm-Sieb verbleibt, aus gedrückt in Gramm, genau abgewogen. Das Restverhältnis wird mit folgender Glei chung aus dem Wert von A berechnet:

Das vorstehende Verfahren wird insgesamt dreimal wiederholt, von den erhaltenen Werten wird der Mittelwert gebildet, wobei der Pulverisationsindex erhalten wird. Mit anderen Worten ist der Pulverisationsindex ein Mittelwert der drei Restverhältnisse. Unter Verwendung des vorstehend erwähnten Pulverisationsindex kann die Pulverisier barkeit des für den Toner verwendeten Binderharzes leicht bestimmt werden, und der Wert ist in hohem Maße reproduzierbar.

Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Binderharz umfaßt den vorste hend erwähnten linearen Polyester als Hauptbestandteil und das Binderharz kann zu sammen mit anderen Harzen, wie Styrol-Acryl-Harzen, in einer solchen Menge verwen det werden, daß die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Die Menge des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten linearen Polyesters beträgt normalerweise 70 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 90 bis 100 Gew.-%, des gesamten Binderharzes. Daher beträgt zum Erhalt des Binderharzes mit dem vorstehend erwähnten Pulverisationsindex der Pulverisationsindex des als Hauptbestandteil davon enthaltenen linearen Polyesters ebenfalls vorzugsweise 14 bis 40.

Üblicherweise verwendete lineare Polyester weisen im allgemeinen Pulverisati onsindices von weniger als 14 auf. Bei der vorliegenden Erfindung wird unter Verwen dung aliphatischer Dicarbonsäuren als Säurebestandteilsmonomere in festgelegter Menge ein linearer Polyester mit einem deutlich höheren Pulverisationsindex als der der übli chen Produkte erhalten.

Der erfindungsgemäße lineare Polyester weist eine Säurezahl von vorzugsweise nicht mehr als 40 KOH mg/g und eine Hydroxylzahl von vorzugsweise nicht mehr als 40 KOH mg/g auf. Stärker bevorzugt ist seine Säurezahl nicht mehr als 25 KOH mg/g und die Hydroxylzahl nicht mehr als 25 KOH mg/g. Wenn die Säurezahl oder Hydro xylzahl 40 KOH mg/g übersteigt, kann der lineare Polyester durch die Umgebungsbe dingungen beeinflußt werden, wenn er hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit oder niedriger Temperatur und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt wird, wobei sich eine Verschlech terung der erzeugten Bilder ergibt.

Nebenbei bemerkt werden die Säurezahl und die Hydroxylzahl des erfindungs gemäßen Polyesterharzes mit einem Verfahren gemäß JIS K 0070 bestimmt.

Bei der vorliegenden Erfindung muß zur Erfüllung der thermischen Eigenschaf ten, die für die Toner erforderliche entscheidende Eigenschaften sind, das Molekularge wicht des verwendeten Harzes in einem festgelegten Bereich eingestellt werden, und das Molekulargewicht wird basierend auf der mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs be stimmten Erweichungstemperatur und der Temperaturdifferenz zwischen der Fließan fangstemperatur und der Erweichungstemperatur bestimmt, wobei die Fließanfangstem peratur nach der Messung der Erweichungstemperatur bestimmt wird. Insbesondere weist der lineare Polyester vorzugsweise einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, eingestellt auf einen Bereich von 80 bis 120°C und eine Temperaturdifferenz zwischen der Fließanfangstemperatur und der Erweichungstempera tur, eingestellt auf einen Bereich von 10 bis 40°C, auf. Stärker bevorzugt wird der Er weichungspunkt auf einen Bereich von 90 bis 110°C und die Temperaturdifferenz zwischen der Fließanfangstemperatur und der Erweichungstemperatur auf einen Bereich von 15 bis 35°C eingestellt.

Wenn die Erweichungstemperatur des linearen Polyesters geringer als 80°C ist, könnte der entstehende Toner schlechte Versatzbeständigkeit und schlechte Blockierbe ständigkeit aufweisen. Wenn die Erweichungstemperatur 120°C übersteigt, weist der entstehende Toner möglicherweise schlechte Niedertemperaturfixierfähigkeit auf. Zu sätzlich weist, wie bei der Erweichungstemperatur, wenn die Temperaturdifferenz zwi schen der Fließanfangstemperatur und der Erweichungstemperatur des linearen Poly esters geringer als 10°C ist, der entstehende Toner wahrscheinlich schlechte Versatzbe ständigkeit und Blockierbeständigkeit auf. Wenn die Temperaturdifferenz 40°C über steigt, weist der entstehende Toner wahrscheinlich schlechte Niedertemperaturfixierfä higkeit auf.

Hier ist das Fließprüfgerät des Koka-Typs eine Vorrichtung, die mit hoher Re produzierbarkeit das Schmelzverhalten der Harze usw. bei jeder Temperatur messen kann und ist so äußerst wirksam bei der Bewertung des Binderharzes für den Toner. Das Fließprüfgerät des Koka-Typs wird kurz in JIS K 7210 beschrieben und ein detaillierte res Verfahren, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird nachstehend genauer beschrieben. Ein Fließprüfgerät des Koka-Typs (hergestellt von Shimadzu Cor poration) wird verwendet, in dem 1 cm³ einer Probe durch eine Düse mit einer würfel förmigen Porengröße von 1 mm und einer Länge von 1 mm unter Erhitzen der Probe mit einer Erhitzungsgeschwindigkeit von 6°C/Min. und Anbringen einer Last von 20 kg/cm² mit einem Stempel extrudiert wird. Eine S-förmige Kurve, die die Beziehung zwischen der Abwärtsbewegung des Stempels (Fließlänge) und der Temperatur zeigt, wird aufgetragen. Wenn die Höhe der S-förmigen Kurve als h definiert wird, wird die der Hälfte der Höhe entsprechende Temperatur (h/2, die Temperatur, bei der die Hälfte des Harzes fließt) als Erweichungspunkt definiert. Die Fließanfangstemperatur bezieht sich ebenfalls auf eine Temperatur, bei der das Harz zu schmelzen beginnt und dabei eine Abwärtsbewegung des Stempels bewirkt.

Der erfindungsgemäße Toner enthält das Binderharz wie vorstehend erklärt und weiter ein Farbmittel als wesentlichen Bestandteil. Daneben enthält der Toner ein La dungseinstellmittel und gegebenenfalls einen Versatzhemmer und einen Fluididätsverbes serer.

Beispiele der für die Farbtoner bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren Farbmittel schließen Phthalocyanin, Monoazopigmente, wie C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Orange 36 und C.I. Pigment Red 22, Diazopigmente, wie C.I. Pigment Yellow 83, Anthrachinonpigmente, wie C.I. Pigment Blue 60, Diazofarbstoffe, wie Solvent Red 19 und Rhodaminfarbstoffe, wie Solvent Red 49, ein.

Zusätzlich können die bei dem kontaktlosen Hitzefixierungsverfahren bei der vor liegenden Erfindung verwendeten Farbstoffe für den Farbtoner die vorstehend erwähnten Farbstoffe sein. Bei der Herstellung schwarzer Toner können verschiedene Ruße, herge stellt mit einem thermischen Rußverfahren, einem Acetylenrußverfahren und einem Kanalrußverfahren, und ein gepfropfter Ruß, bei dem die Oberfläche des Rußes mit einem Harz beschichtet ist, verwendet werden.

Weiter schließen, wenn ein in einem kontaktlosen Hitzefixierungsverfahren ver wendeter magnetischer Toner hergestellt wird, Beispiele der teilchenförmigen magneti schen Substanzen ferromagnetische Metalle, wie Eisen, Cobalt oder Nickel, Legierun gen und diese Elemente enthaltende Verbindungen, wie Ferrit, Hämatit oder Magnetit, ein. Eine solche magnetische Substanz ist in Form eines Feinpulvers mit einer durch schnittlichen Teilchengröße von 0.1 bis 1 µm. Die magnetische Substanz wird vorzugs weise in einer Menge von etwa 30 bis 70 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Binderharzes, verwendet.

Beispiele der bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Mittel zur Einstellung der positiven Ladung sind nicht besonders eingeschränkt, wobei sie eine große Vielzahl von Verbindungen im Bereich von niedermolekularen Verbindungen bis zu hochmole kularen Verbindungen, einschließlich Polymere, einschließen. Beispiele davon schließen Nigrosinfarbstoffe, wie "Nigrosine Base EX" (hergestellt von Orient Chemical Co., Ltd.), "Oil Black BS" (hergestellt von Orient Chemical Co., Ltd.), "Oil Black SO" (hergestellt von Orient Chemical Co., Ltd.), Triphenylmethanfarbstoffe, quaternäre Ammoniumsalzverbindungen und Vinylpolymere mit einer Aminogruppe ein.

Beispiele der Mittel zur Einstellung der negativen Ladung schließen Metallkom plexsalze von Monoazofarbstoffen, Nitrohuminsäure und Salze davon, Verbindungen, die eine oder mehrere Nitrogruppen oder ein oder mehrere Halogenatome enthalten, und Kupferphthalocyaninsulfonat, Maleinsäureanhydridcopolymere ein.

Ferner können in den Farbtoner für Elektrophotographie zur Verbesserung der erzeugten Bilder oder abhängig vom Entwicklungsmechanismus, teilchenförmige magne tische Substanzen in den Toner eingemischt werden. Beispiele der teilchenförmigen magnetischen Substanzen schließen Legierungen und Verbindungen, die Elemente mit ferromagnetischen Eigenschaften enthalten, wie Ferrit oder Magnetit, ein. Eine solche magnetische Substanz ist in Form eines Feinpulvers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0.05 bis 1 µm. Die magnetische Substanz wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 0.05 bis 10.00 Gew.-% des Binderharzes dispergiert.

Der erfindungsgemäße Toner kann weiter verschiedene bekannte Eigenschafts modifikatoren, wie Versatzinhibitoren, Fluiditätsverbesserer und thermische Eigen schaftsverbesserer, wie Metallkomplexe, einschließlich Chromkomplexe von 3,5-Di-tert butylsalicylate und Metalloxide, wie Zinkoxid, einschließen. Die Eigenschaftsmodifi katoren können in geeigneten Mengen verwendet werden, so daß sie nicht die Wirkungen der vorliegenden Erfindung beeinträchtigen.

Der erfindungsgemäße Toner kann mit jedem üblicherweise bekannten Herstel lungsverfahren, wie einem Misch- und Pulverisationsverfahren, Spraytrocknungsverfah ren oder Polymerisationsverfahren, hergestellt werden. Zum Beispiel kann der erfin dungsgemäße Toner im allgemeinen mit Schritten der gleichförmigen Dispersion und Mischen eines Binderharzes, Farbmittels, Ladungseinstellmittels und dgl. in einem bekannten Mischer, wie einer Kugelmühle, Schmelzmischen des erhaltenen Gemisches in einem verschlossenen Knetwerk oder einem Einschnecken- oder Zweischneckenextru der, Abkühlen des extrudierten Gemisches, Pulverisieren des abgekühlten Gemisches und Sieben des pulverisierten Gemisches hergestellt werden. Zusätzlich können Zusätze, wie Fluiditätsverbesserer, gegebenenfalls zum Toner gegeben werden.

Das erhaltene Produkt ist ein gefärbtes Pulver mit einer durchschnittlichen Teil chengröße von 5 bis 15 µm, nämlich der erfindungsgemäße Toner für Elektrophotogra phie, der ohne weitere Behandlung als Einkomponentensystem-Entwickler verwendet werden kann. Zusätzlich kann bei der Herstellung einer Entwicklerzusammensetzung des Zweikomponententrockensystems der vorstehende Toner mit einer geeigneten Menge der magnetischen Substanzen, wie unregelmäßig geformten Trägern, Ferritbeschichtungsträ gern und kugelförmigen Beschichtungsträgern gemischt werden, wobei eine Entwickler zusammensetzung erhalten wird.

Mit anderen Worten umfaßt die erfindungsgemäße Entwicklerzusammensetzung einen magnetischen Träger und den vorstehend erhaltenen Toner für Elektrophotogra phie darauf.

Bei dem erfindungsgemäßen Toner für Elektrophotographie und der Entwickler zusammensetzung sind, da der erfindungsgemäße Toner trotz seiner Zähigkeit geringes Molekulargewicht aufweist, kontaktloses Hitzefixierungsverfahren, wie Blitzschmelzver fahren und Ofenfixierverfahren, zusätzlich zu den Hitzefixierungsverfahren mit Kontakt, wie Hitze-und-Druck-Fixierungsverfahren, ebenfalls anwendbar.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im einzelnen durch die folgenden Herstellungsbeispiele, Arbeitsbeispiele, Vergleichsbeispiele und Testbeispiele beschrie ben, die den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht darauf einschränken sollen.

Herstellungsbeispiel 1 (Herstellung des Harzes A)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|700 g
Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	975 g
Fumarsäure	435 g
Terephthalsäuredimethylester	194 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Fumarsäuregehalt von 90 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden in einen Dreilitervierhalskolben zusammen mit einem allgemein verwendeten Veresterungskatalysator (Dibutylzinnoxid) gegeben. Ein Thermometer, ein rostfreier Stahlrührstab, ein Rückflußkühler und ein Stickstoffein leitungsrohr wurden an dem Kolben angebracht und das Gemisch unter Rühren in einem Heizmantel unter einem Stickstoffstrom auf 230°C und Normaldruck für die erste Hälfte der Reaktion und 200°C und vermindertem Druck für die zweite Hälfte der Reaktion er hitzt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 7.1 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 13.5 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 108.6°C, eine Fließanfangstemperatur von 82.8°C und einen Pulverisationsindex von 22.8 auf.

Herstellungsbeispiel 2 (Herstellung des Harzes B)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|1575 g
Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	163 g
Fumarsäure	389 g
Adipinsäure	263 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Gesamtgehalt an Fumarsäure und Adipinsäure von 100 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden verwendet und die Reaktion mit einem ähnlichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 1 unter Ver wendung einer ähnlichen Apparatur wie vorstehend durchgeführt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 15.8 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 14. 1 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 105.1°C, eine Fließanfangstemperatur von 83.2°C und einen Pulverisationsindex von 31.4 auf.

Herstellungsbeispiel 3 (Herstellung des Harzes C)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|875 g
Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	813 g
Terephthalsäure	249 g
Isophthalsäure	125 g
Fumarsäure	290 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Fumarsäuregehalt von 52 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden verwendet und die Reaktion mit einem ähnlichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 1 unter Verwendung einer ähnlichen Apparatur wie vorstehend durchgeführt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 5.9 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 19.8 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 107.8°C, eine Fließanfangstemperatur von 89.9°C und einen Pulverisationsindex von 25.8 auf.

Herstellungsbeispiel 4 (Herstellung des Harzes D)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|1050 g
Ethylenglycol	115 g
Polyethylenglycol	110 g
Terephthalsäure	498 g
Fumarsäure	258 g
Adipinsäure	131 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Gesamtgehalt an Fumarsäure und Adipinsäure von 51 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden verwendet und die Reaktion mit einem ähnlichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 1 unter Ver wendung einer ähnlichen Apparatur wie vorstehend durchgeführt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 10.7 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 11.7 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 101.8°C, eine Fließanfangstemperatur von 75.8°C und einen Pulverisationsindex von 17.8 auf.

Herstellungsbeispiel 5 (Herstellung des Harzes E: Zum Vergleich)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|980 g
Ethylenglycol	174 g
Neopentylglycol	146 g
Fumarsäure	447 g
Terephthalsäure	581 g
Hydrochinon	1 g

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 30.1 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 21.3 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 98.3°C, eine Fließanfangstemperatur von 73.2°C und einen Pulverisationsindex von 6.2 auf.

Herstellungsbeispiel 6 (Herstellung des Harzes F: Zum Vergleich)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|700 g
Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	975 g
Terephthalsäure	332 g
Fumarsäure	255 g
Trimellitsäureanhydrid	115 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Fumarsäuregehalt von 46 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden verwendet und die Reaktion mit einem ähnlichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 1 unter Verwendung einer ähnlichen Apparatur wie vorstehend durchgeführt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 27.8 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 15.1 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 107.2°C, eine Fließanfangstemperatur von 79.8°C und einen Pulverisationsindex von 18.8 auf.

Herstellungsbeispiel 7 (Herstellung des Harzes G)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|788 g
Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	813 g
Ethylenglycol	16 g
Terephthalsäure	332 g
Adipinsäure	22 g
Fumarsäure	273 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Gesamtgehalt an Fumarsäure und Adipinsäure von 56 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden verwendet und die Reaktion mit einem ähnlichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 1 unter Ver wendung einer ähnlichen Apparatur wie vorstehend durchgeführt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 5.5 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 31.2 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 101.2°C, eine Fließanfangstemperatur von 74.3°C und einen Pulverisationsindex von 15.7 auf.

Herstellungsbeispiel 8 (Herstellung des Harzes H zum Vergleich)

Polyoxypropylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan\|1225 g
Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propan	488 g
Isophthalsäure	166 g
Terephthalsäure	415 g
Fumarsäure	168 g
Hydrochinon	1 g

Die vorstehenden Ausgangssubstanzen mit einem Fumarsäuregehalt von 29 Mol-% im gesamten Säurebestandteil wurden verwendet und die Reaktion mit einem ähnlichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 1 unter Verwendung einer ähnlichen Apparatur wie vorstehend durchgeführt.

Das entstandene lineare Polyesterharz wies eine Säurezahl von 7.8 KOH mg/g, eine Hydroxylzahl von 29.8 KOH mg/g, einen Erweichungspunkt, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs, von 104.8°C, eine Fließanfangstemperatur von 79.1°C und einen Pulverisationsindex von 9.8 auf.

Beispiel 1

Die Substanzen mit folgender Zusammensetzung wurden unter Verwendung einer Kugelmühle gemahlen und das Gemisch unter Verwendung eines Druckkneters schmelz geknetet. Nach Abkühlen des schmelzgekneteten Gemisches wurde das Gemisch pulveri siert und mit üblichen Verfahren gesiebt, wobei ein Farbtoner mit einer durchschnittli chen Teilchengröße von 8 µm erhalten wurde.

Harz A
100 Gew.-Teile
C.I. Pigment Red 11	5 Gew.-Teile
Viscol 550P, ein Ethylen/Propylen-Copolymer (hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.)	2 Gew.-Teile

0.3 Gew.-Teile hydrophobes Kieselgel "AEROZIL R-972" (hergestellt von Nip pon Aerozil Ltd.) wurden zu 100 Gew.-Teilen vorstehend erhaltenem unbehandeltem Toner gegeben, wobei Toner 1 erhalten wurde.

Beispiel 2

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz B ersetzt wurde, wobei Toner 2 erhalten wurde.

Beispiel 3

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz C ersetzt wurde, wobei Toner 3 erhalten wurde.

Beispiel 4

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz D ersetzt wurde, wobei Toner 4 erhalten wurde.

Beispiel 5

Harz A
100 Gew.-Teile
C.I. Pigment Blue 15 : 3	5 Gew.-Teile
Viscol 550P, ein Ethylen/Proplyen-Copolymer (hergestellt von Sanyo Chemical Industries, Ltd.)	2 Gew.-Teile

0.3 Gew.-Teile hydrophobes Kieselgel "AEROZIL R-972" (hergestellt von Nip pon Aerozil Ltd.) wurden zu 100 Gew. -Teilen des genauso wie in Beispiel 1 unter Ver wendung der vorstehenden Substanzen erhaltenen unbehandelten Toners gegeben, wobei Toner 5 erhalten wurde.

Beispiel 6

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz B ersetzt wurde, wobei Toner 6 erhalten wurde.

Beispiel 7

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz C ersetzt wurde, wobei Toner 7 erhalten wurde.

Beispiel 8

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz D ersetzt wurde, wobei Toner 8 erhalten wurde.

Beispiel 9

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz G ersetzt wurde, wobei Toner 9 erhalten wurde.

Beispiel 10

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz G ersetzt wurde, wobei Toner 10 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz E ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 1 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz F ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 2 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch ein Styrol-Acrylcopolymerharz für Tonerbinder (nicht-vernetzender Typ, Erweichungspunkt, bestimmt mit Fließprüfge rät des Koka-Typs: 108.3°C, Fließanfangstemperatur: 81.2°C und Pulverisationsindex 4.8) ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 3 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz E ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 4 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz F ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 5 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 6

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch ein Styrol-Acrylcopolymerharz für Tonerbinder (nicht-vernetzender Typ, Erweichungspunkt, bestimmt mit Fließprüfge rät des Koka-Typs: 108.3°C, Fließanfangstemperatur: 81.2°C und Pulverisationsindex 4.8) ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 6 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 7

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz H ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 7 erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 8

Ähnliche Verfahrensschritte wie in Beispiel 5 wurden bis zum Oberflächenbe handlungsschritt durchgeführt, außer daß Harz A durch Harz H ersetzt wurde, wobei Vergleichstoner 8 erhalten wurde.

Testbeispiel

Die in den Beispielen 1 bis 10 erhaltenen Toner 1 bis 10 und die in den Ver gleichsbeispielen 1 bis 8 erhaltenen Vergleichstoner 1 bis 8 wurden zur Durchführung der nachstehend im einzelnen erklärten Untersuchungen verwendet.

Hier wurde jeder der Toner in Form eines Zweikomponentenentwicklers durch Mischen eines Toners mit einem Magnetitträger mit einer durchschnittlichen Teilchen größe von 70 µm in einem Verhältnis von 5/95 verwendet.

Jede der Untersuchungen wurde durch Einbringen jedes der vorstehenden Ent wickler in einen im Handel erhältlichen elektrophotographischen Kopierer (CX7700, hergestellt von Sharp Corporation) und Kopieren einer festgelegten Zahl von Blätter durchgeführt. Bei dem Kopierer wurde ein organischer Photoleiter als Photoleiter ver wendet, und eine mit einer Ölbeschichtungsvorrichtung ausgestattete Siliconwalze wurde als Fixierwalze verwendet, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der Fixierwalze 100 mm/sec betrug.

(1) Triboelektrische Ladung

Die triboelektrische Ladung wurde mit einer Meßvorrichtung für elektrische La dung des Ausblastyps, ausgestattet mit einem Faraday-Käfig, einem Kondensator und einem Elektrometer, wie nachstehend beschrieben, gemessen.

Zuerst wird W (g) (etwa 0. 15 bis 0.20 g) des vorstehend hergestellten Entwick lers in eine Messingmeßzelle, ausgestattet mit einem rostfreien Sieb mit einer Maschen zahl von 500 mesh, das auf jede Maschengröße einstellbar ist, um das Durchgehen von Trägerteilchen zu blockieren, eingebracht. Als nächstes wird nach Absaugen aus einer Saugöffnung für 5 Sekunden das Durchblasen 5 Sekunden unter einem mit einem baro metrischen Regler angegebenen Druck von 5.9 N/cm² durchgeführt, wobei nur der Toner selektiv aus der Zelle entfernt wird.

In diesem Fall wird die Spannung des Elektrometers 2 Sekunden nach Beginn des Ausblasens als V (Volt) definiert. Hier kann, wenn die elektrische Kapazität den Kondensators als C (µF) definiert wird, die triboelektrische Ladung Q/m des Toners mit folgender Gleichung berechnet werden:

Q/m (µC/g) = C × V/m

Hier ist m das Gewicht des in W (g) des Entwicklers enthaltenen Toners. Wenn das Gewicht des Toners im Entwickler als T (g) und das Gewicht des Entwicklers als D (g) definiert wird, kann die Tonerkonzentration in einer gegebenen Probe als T/D × 100 (%) ausgedrückt und m, wie in folgender Gleichung gezeigt, berechnet werden:

m (g) = W × (T/D)

(2) Bilddichte

Die Bilddichten des anfänglich erzeugten Bilds und der nach Kopieren von 10 000 Seiten erzeugten Bilder wurden mit einem Reflexionsdensitometer "RD-915" (hergestellt von Macbeth Process Measurements Co.) gemessen.

(3) Hintergrund

Der Hintergrund des anfänglich erzeugten Bilds und der nach Kopieren von 10 000 Seiten erzeugten Bilder wurden unter Verwendung eines Spektrophotometers "SZ-Σ90" (hergestellt von Nippon Denshoku Kogyo Kabushiki Kaisha) gemessen.
o: Weniger als 1.0 und
x: Nicht mehr als 1.0.

(4) Transparenz

Die Transparenz des Harzes wurde wie folgt durch Projizieren einer Kopie von Diagramm Nr. 22 von Gazo Denshi Gakkai und Messen der Spektraldurchlässigkeit bei 400 nm bis 70 nm bewertet:
o: Die Differenz zwischen der maximalen Durchlässigkeit und der minimalen Durchlässigkeit ist nicht mehr als 50%, und
x: die Differenz zwischen der maximalen Durchlässigkeit und der minimalen Durchlässigkeit ist weniger als 50%.

Nebenbei bemerkt führt eine geringe Glätte der fixierten Bildoberfläche nach dem Fixieren zu einer schlechten Transparenz, ob eine glatte fixierte Bildoberfläche durch den entstandenen Toner erhalten wird oder nicht, kann durch die Bewertung der Transparenz bestimmt werden.

(5) Fixierfähigkeit

Die Fixierfähigkeit wurde unter Verwendung eines fixierten Bilds bei einer Tem peratur von 180°C und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 160 mm/sec wie folgt bewertet.

Insbesondere wird das Fixierverhältnis des Toners durch Anlegen einer Last von 500 g auf einem Sand-Kautschuk-Radiergummi (LION Nr. 502) mit einer Bodenfläche von 15 mm × 7.5 mm, der mit dem fixierten Tonerbild in Kontakt kommt, Auflegen des belasteten Radiergummis auf das fixierte Tonerbild, fünfmaliges Bewegen des belasteten Radiergummis rückwärts und vorwärts auf dem Bild, Messen der optischen Reflexions dichte des mit dem Radiergummi behandelten Bilds mit einem Reflexions-Densitometer (hergestellt von Macbeth Process Measurements Co.) und dann Berechnen des Fixierver hältnisses aus diesem Dichtewert und einem Dichtewert vor der Radiergummibehand lung unter Verwendung folgender Gleichung.

o: Werte mit einem Fixierverhältnis von nicht mehr als 70% und
x: Werte mit einem geringeren Fixierverhältnis als 70%.

(6) Umgebungsstabilität

Kontinuierliche Kopiertests mit 10 000 Blatt wurden unter normalen Umgebungs bedingungen (23°C, 50% relative Luftfeuchtigkeit), Bedingungen hoher Temperatur, hoher Luftfeuchtigkeit (35°C, 85% relative Luftfeuchtigkeit) und Bedingungen geringer Temperatur, geringer Luftfeuchtigkeit (10°C, 15% relative Luftfeuchtigkeit) durchge führt. Der Prozentsatz der Änderung der triboelektrischen Ladung bei dem Dauerdruck test wurde wie folgt bewertet:

o: Werte mit einem geringeren Prozentsatz an Änderung als 30% und
x: Werte mit einem Prozentsatz an Änderung von nicht weniger als 30%.

Die Ergebnisse der Untersuchungen (1) bis (6) sind in Tabelle 1 zusammenge faßt.

Wie deutlich durch die vorstehenden Ergebnisse gezeigt, konnten, da die in den Beispielen 1 bis 10 erhaltenen Toner ausgezeichnete Stoßfestigkeit aufwiesen, ihre tribo elektrischen Ladungen und Bilddichten für einen langen Verwendungszeitraum aufrecht erhalten werden, ohne daß bei den erzeugten Bildern ein Hintergrund verursacht wurde. Ebenfalls ergaben die in den Beispielen 1 bis 10 verwendeten Binderharze hohe Transpa renz und die entstandenen Toner waren bei geringer Temperatur fixierbar, wobei sie so gar unter extremen Bedingungen, wie hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit oder nied riger Temperatur und Luftfeuchtigkeit nur leicht beeinflußt wurden.

Im Gegensatz dazu waren bei den Vergleichsbeispielen 1 und 4, bei dem ein Bin derharz einen kleinen Pulverisationsindex aufwies, die triboelektrische Ladung stark vermindert, wobei ein Hintergrund in den erzeugten Bildern bewirkt und die Umge bungsstabilität des Toners schlecht wurden. Bei den Vergleichsbeispielen 2 und 5, bei denen ein vernetztes Polyesterharz verwendet wurde, ergab das Binderharz geringe Transparenz und schlechte Niedertemperaturfixierfähigkeit. Bei den Vergleichsbeispielen 3 und 6, bei denen ein Styrol-Acryl-Copolymerharz verwendet wurde, wurden die tribo elektrischen Ladungen der Toner stark herabgesetzt und dabei ein Hintergrund der er zeugten Bilder verursacht. Bei den Vergleichsbeispielen 7 und 8, bei denen ein linearer Polyester mit einem kleineren Pulverisationsindex verwendet wurde, wurden die tribo elektrischen Ladungen der Toner vermindert und dabei ein Hintergrund der erzeugten Bilder verursacht.

Claims

1. Toner für Elektrophotographie, umfassend mindestens ein Binderharz und ein Farbmittel, wobei das Binderharz einen linearen Polyester als Hauptbestandteil enthält und einen Pulverisationsindex von 14 bis 40 aufweist, wobei der Pulveri sationsindex durch folgende Schritte erhalten wird:

(a) Pulverisieren und Sieben des Binderharzes, wobei ein Harzpulver mit einer Teilchengröße zwischen 0.84 mm und 1.0 mm erhalten wird,
(b) genaues Abwiegen des in Schritt (a) erhaltenen gesiebten Binderharzpul vers in einer Menge von 10.00 g,
(c) Pulverisieren des in Schritt (b) erhaltenen abgewogenen Binderharzpulvers über einen Zeitraum von 10 Sekunden mit einer Mühle,
(d) Sieben des in Schritt (c) erhaltenen pulverisierten Binderharzpulvers mit einem 0.55 mm-Sieb,
(e) genaues Abwiegen eines Gewichts des Harzpulvers (A) mit einer Teil chengröße von mehr als 0.55 mm, ausgedrückt in Gramm,
(f) Berechnen des Restverhältnisses mit folgender Gleichung aus dem Wert von A:
(g) dreimaliges Wiederholen der Schritte (a) bis (f) und Berechnen eines Mittelwerts der erhaltenen Restverhältnisse, und
(h) Definieren des Mittelwerts als Pulverisationsindex.

2. Toner nach Anspruch 1, wobei der lineare Polyester durch eine Kondensations polymerisation zwischen einem Alkoholbestandteil und einem Säurebestandteil, der eine aliphatische Dicarbonsäure in einer Menge von nicht weniger als 40 Mol-% des gesamten Säurebestandteils enthält, erhältlich ist.

3. Toner nach Anspruch 2, wobei die aliphatische Dicarbonsäure ausgewählt ist aus aliphatischen ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure, Fumarsäure, Citra consäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, und Alkenylbernsteinsäuren, wie n-Dode cenylbernsteinsäure, und aliphatischen gesättigten Dicarbonsäuren, wie Bern steinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Malonsäure, Alkylbern- Steinsäuren, wie n-Dodecylbernsteinsäure.

4. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der lineare Polyester eine Säure zahl von nicht mehr als 40 KOH mg/g und eine Hydroxylzahl von nicht mehr als 40 KOH mg/g aufweist.

5. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der lineare Polyester eine Erwei chungstemperatur, bestimmt mit einem Fließprüfgerät des Koka-Typs von 80°C bis 120°C und eine Temperaturdifferenz zwischen der Fließanfangstemperatur und der Erweichungstemperatur von 10 bis 40°C aufweist.

6. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Menge des in dem Binder harz enthaltenen linearen Polyesters 70 bis 100 Gew.-% beträgt.

7. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der lineare Polyester einen Pul verisationsindex von 14 bis 40 aufweist.

8. Toner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Toner ein Farbtoner ist.

9. Verwendung eines Toners nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für ein kontaktloses Hitzefixierungsverfahren.

10. Entwicklerzusammensetzung, umfassend einen magnetischen Träger und den To ner für Elektrophotographie nach einem der Ansprüche 1 bis 8.