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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Toner für die Entwicklung
eines elektrostatischen Bildes für
die Verwendung bei der Entwicklung eines elektrostatischen latenten
Bildes, das durch ein elektrophotographisches Verfahren oder ein
elektrostatisches Aufnahmeverfahren mit einem Entwickler gebildet
wird, ein Verfahren zur Herstellung davon, einen elektrostatischen
Bildentwickler, und ein Verfahren zur Bildung eines Bildes.
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Ein
Verfahren, um Bilddaten durch ein elektrostatisches Bild sichtbar
zu machen, wie zum Beispiel Elektrophotographie, ist in verschiedenen
Gebieten verwendet worden. In der Elektrophotographie wird ein elektrostatisches
latentes Bild auf einem Photorezeptor in einem Ladungs-/Belichtungs-Schritt
gebildet. Das elektrostatische latente Bild wird mit einem Entwickler,
der einen Toner enthält,
entwickelt, und dann in einem Übertragungsschritt
und einem Fixierschritt verarbeitet, um sichtbar zu werden.
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Bekannte
Beispiele des Entwicklers, der in der Elektrophotographie verwendet
werden soll, umfassen Zwei-Komponenten-Entwickler,
die einen Toner und einen Träger
umfassen, und Ein-Komponenten-Entwickler, die einen magnetischen
oder nicht magnetischen Toner allein umfassen. Ein derartiger Toner
wird normalerweise durch ein Knet-Mahl-Verfahren hergestellt, welches Schmelz-Kneten
eines thermoplastischen Harzes mit einem Pigment, einem statischen
Einstellmittel (static controller) und einem Trennmittel, wie zum
Beispiel Wachs, Kühlen
der Mischung, fein Mahlen der Mischung, und dann Klassifizieren
der Teilchen umfasst. In diesem Verfahren können anorganische oder organische
Teilchen an der Oberfläche
der Tonerteilchen angebracht werden, um die Fließfähigkeit oder die Reinigungseigenschaften
des Toners zu verbessern. Diese Verfahren können einen besonders ausgezeichneten
Toner herstellen, aber sie haben die folgenden beachtlichen Nachteile.
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In
dem üblichen
Knet-Mahl-Verfahren hat der resultierende Toner eine nicht definierte
Gestalt und Oberflächenstruktur,
die sich eng verbunden mit der Mahlbarkeit des verwendeten Materials
oder den Mahlbedingungen ändern.
So ist es schwierig, die Gestalt und die Oberflächenstruktur des Toners gewollt
zu kontrollieren. In dem gewöhnlichen
Knet-Mahl-Verfahren
ist der Bereich der Materialauswahl beschränkt. In anderen Worten muss
die Farbmittelharzdispersion spröde
genug sein, um durch eine wirtschaftlich mögliche Mahlmaschine fein gemahlen
zu werden. Wenn jedoch die Farbmittelharzdispersion spröde gemacht
wird, um diese Bedingungen zu erfüllen, kann der resultierende
Toner aufgrund der mechanischen Scherkraft, die auf den Toner in
der Entwicklungsmaschine ausgeübt
wird, weiter ein feines Pulver produzieren oder eine Änderung
bezüglich
der Form haben. Für
den Zwei-Komponenten-Entwickler wird feines Pulver auf der Trägeroberfläche fixiert,
um die Verschlechterung der Aufladbarkeit des Entwicklers zu beschleunigen.
Für den
Ein-Komponenten-Entwickler verursacht die Ausdehnung der Teilchengrößenverteilung,
dass die Tonerteilchen gestreut werden. Weiter verursacht die Änderung
bezüglich
der Gestalt der Tonerteilchen eine Verschlechterung der Entwickelbarkeit,
die zur Verschlechterung der Bildqualität führen kann.
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In
dem Fall, in dem eine grosse Menge eines Trennmittels zugegeben
wird, um einen Toner herzustellen, kann die Art des thermoplastischen
Harzes, das in Kombination mit dem Trennmittel verwendet werden soll,
oft die Aussetzung des Trennmittels zu dem Äußeren des Toners beeinflussen.
Insbesondere wenn ein leicht weniger mahlbares Harz, das eine erhöhte Elastizität hat, die
durch den Einschluss einer hochmolekularen Komponente verursacht
wird, und ein sprödes
Wachs, wie zum Beispiel Polyethylen, kombiniert werden, wird das
Polyethylen drastisch dem Äußeren des
Toners ausgesetzt. Dies ist für
die Trennbarkeit eines fixierten Bildes während des Fixierens oder für die Entfernbarkeit
von nicht übertragenem
Toner von dem Photorezeptor zu bevorzugen. Da jedoch das Polyethylen
in der Oberflächenschicht
leicht wandern kann, wenn darauf mit einer mechanischen Kraft eingewirkt
wird, kann die Entwicklungswalze oder der Photorezeptor leicht mit dem
Träger
befleckt werden, was in einem Abfallen der Verläßlichkeit resultiert.
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Wenn
weiter die Gestalt des Tonerteilchens unbestimmt ist, kann eine
ausreichende Fließfähigkeit nicht
sichergestellt werden, selbst wenn eine Fließhilfe bereitgestellt wird.
So wandern, wenn auf sie durch eine mechanische Scherkraft während des
Betriebs eingewirkt wird, die Teilchen auf der Oberfläche des
Toners in die Einbuchtung auf dem Toner, wodurch die Fließfähigkeit
davon mit der Zeit verschlechtert wird, oder sie werden im Inneren
des Toners enthalten, wodurch die Entwickelbarkeit, die Übertragbarkeit
und die Reinigungseigenschaften davon verschlechtert werden. Wenn
weiter der Toner, der in dem Reinigungsschritt zurückgewonnen
wird, zur Wiederverwendung an die Entwicklungsmaschine zurückgegeben
wird, kann die resultierende Bildqualität noch leichter verschlechtert
werden. Wenn eine Fließhilfe
mehr zugegeben wird, um diese Mängel
zu verhindern, kann die Erzeugung von schwarzen Sprenkeln auf dem
Photorezeptor oder das Streuen von Fließhilfeteilchen leicht auftreten.
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In
den letzten Jahren ist als ein Verfahren zum Kontrollieren der Gestalt
oder der Oberflächenstruktur des
Tonerteilchens ein Verfahren zum Herstellen eines Toners unter Verwendung
einer Emulsions-Polymerisations-Aggregation vorgeschlagen worden,
wie in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Sho 63-282752
und in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Hei 6-250439
offenbart. In Übereinstimmung
mit diesem Verfahren wird eine teilchenförmige Harzdispersion gewöhnlich durch
ein Emulsions-Polymerisationsverfahren oder dergleichen hergestellt.
Getrennt wird eine Farbmitteldispersion mit einem Farbmittel, das
in einem Lösungsmittel
dispergiert ist, hergestellt. Die zwei so hergestellten Dispersionen
werden dann gemischt, um aggregierte Teilchen zu bilden, die einen
Durchmesser haben, der dem des gewünschten aus Einzelteilchen
bestehenden Toners entspricht. Die Dispersion wird dann erhitzt,
so dass die aggregierten Teilchen eine Verschmelzung (coalescence)
erfahren, um einen Toner herzustellen. In dieser Weise kann die
Gestalt der Tonerteilchen bis zu einem gewissen Ausmass kontrolliert
werden, was es möglich
macht, die Aufladbarkeit und Haltbarkeit des Toners zu verbessern.
Da jedoch der so hergestellte aus Einzelteilchen bestehende Toner
eine im wesentlichen gleichmäßige innere
Struktur hat, bleibt er insofern nachteilig, dass der fixierte Bogen
in dem Fixierungsschritt nicht sauber abgezogen werden und das Bild,
das auf dem OHP-Bogen ausgegeben wird, kann nicht mit einer stabilen
Transparenz bereitgestellt werden.
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Damit
der Toner seine Eigenschaften in einem elektrophotographischen Verfahren
selbst unter verschiedenen mechanischen Belastungen unveränderlich
aufrechterhalten kann, ist es somit wichtig, zu verhindern, dass
das Trennmittel dem Äußeren des
Toners ausgesetzt wird oder dass die Oberflächenhärte des Toners erhöht wird,
ohne dass die Fixierbarkeit davon beeinflusst wird, und die mechanische
Festigkeit des Toners selbst erhöht
wird und eine ausreichende Aufladbarkeit und Fixierbarkeit sichergestellt
wird.
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Weiter
hat es in den letzten Jahren eine wachsende Nachfrage nach der Erhöhung der
Bildqualität
gegeben. Insbesondere für
die Bildung von Farbbildern hat es eine bemerkenswerte Tendenz zur
Reduktion des Durchmessers von Tonerteilchen zu dem Zweck gegeben,
um hochgradig feine Bilder zu erhalten. Wenn jedoch der Durchmesser
von Tonerteilchen verringert wird, wobei die übliche Teilchengrößenverteilung
so wie sie ist gelassen wird, trägt
die Gegenwart von feinem Pulver zusätzlich zu dem Problem von Flecken
auf dem Träger
oder den Photorezeptor oder dem Streuen von Toner bei, was es schwierig
macht, eine hohe Bildqualität
und eine hohe Verläßlichkeit
gleichzeitig zu erreichen. Um diesen Mangel zu verhindern, ist es
auch wichtig, eine scharfe Teilchengrößenverteilung bereitzustellen
und den Teilchendurchmesser des Toners zu verringern.
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In
einer digitalen Vollfarb-Kopiermaschine oder Drucker wird ein Farbbildoriginal
einer Farbtrennung durch verschiedene Filter unterzogen, das heißt einem
B (Blau) Filter, einem R (Rot) Filter und einem G (Grün) Filter.
Die resultierenden latenten Bilder, die aus Punkten, die einen Durchmesser
von 20 μm
bis 70 μm
haben, hergestellt werden, die dem Originalbild entsprechen, werden
dann entwickelt, wobei ein subtraktives Mischverfahren mit verschiedenen
Entwicklern verwendet wird, das heißt Y (Yellow, Gelb), M (Magenta),
C (Cyan) und Bk (Black, Schwarz) Entwicklern. Da jedoch dieses Verfahren
im Vergleich mit der üblichen Schwarz-und-Weiß-Kopiermaschine oder
Drucker erfordert, dass eine grosse Menge an Entwicklern übertragen
wird und Punkte, die einen verringerten Durchmesser haben, bewältigt werden,
ist es noch wichtiger, dass eine einheitliche Aufladbarkeit, hohe
Haltbarkeit, ausreichende Tonerfestigkeit und eine scharfe Teilchengrößenverteilung
sichergestellt werden. Wenn man weiter die Tendenz zur Erhöhung der
Betriebsgeschwindigkeit dieser Maschinen und die Verringerung des
Energieverbrauchs berücksichtigt,
wird eine noch höhere
Niedrigtemperatur-Fixierbarkeit
benötigt.
In dieser Hinsicht ist auch einem Verschmelzungsverfahren Aufmerksamkeit zuteil
geworden, welches zur Herstellung eines aus Einzelteilchen bestehenden
Materials, das eine scharfe Teilchengrößenverteilung und einen kleinen
Teilchendurchmesser hat, geeignet ist. Für Vollfarbmaschinen ist es
wichtig, eine grosse Menge an Toner sicher zu mischen. Es ist auch
essentiell, die Farbverläßlichkeit
des resultierenden Bildes zu verbessern und eine hohe OHP-Transparenz
sicherzustellen.
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Andererseits
wird als eine Trennmittel-Komponente zum Verhindern eines Niedrigtemperatur-Versatzes
während
des Fixierens gewöhnlich
ein Wachs auf Polyolefinbasis enthalten. Kombiniert mit dieser Massnahme
wird eine geringe Menge eines Siliconöls gleichmäßig auf die Fixierwalze aufgebracht,
um die Beständigkeit
gegenüber
Hochtemperatur-Versatz zu verbessern. Als ein Ergebnis hat das so
ausgegebene Transfermaterial etwas von dem Siliconöl daran
anhaftend, was ein unangenehmes Kleben während der Handhabung ergibt.
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Die
ungeprüfte
japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Hei 5-61239
schlägt
einen Toner vor, der zum ölfreien
Fixieren angepasst ist, indem er eine grosse Menge einer darin enthaltenen
Trennmittel-Komponente umfasst. Obwohl das Enthalten einer grossen
Menge eines Trennmittels etwas Verbesserung der Trennbarkeit ergibt,
werden die Bindemittelharzkomponente in dem Toner und das Trennmittel
miteinander in Einklang gebracht, was es schwierig macht, einen
stabilen oder gleichmäßigen Lauf
des Trennmittels sicherzustellen und folglich eine stabile Abziehbarkeit
zu erhalten. Da weiter die Kohäsionskraft
des Bindemittelharzes in dem Toner von dem gewichtsgemittelten Molekulargewicht
oder der Glasübergangstemperatur
des Bindemittelharzes abhängt,
ist es schwierig, das Fadenziehen (stringiness) und Kohäsionsfähigkeit des
Toners während
des Fixierens direkt zu kontrollieren. Weiterhin kann die freie
Trennmittelkomponente eine fehlerhafte Ladung verursachen.
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Als
Annäherungsversuche
zum Lösen
dieser Probleme sind in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungs-Nr.
Hei 4-69666 und in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldungsanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
Hei 9-258481 ein Verfahren, welches das Zugeben einer hochmolekularen
Komponente umfasst, um das Bindemittelharz mit Festigkeit zu versehen,
und in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Sho 59-218460
und in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Sho 59-218459
ein Verfahren, welches das Einführen
einer chemisch vernetzten Struktur umfasst, um das Fehlen von Festigkeit
zu kompensieren, und dadurch die Festigkeit des Toners bei der Fixiertemperatur
zu verringern und folglich die Abziehbarkeit (peelability) während des ölfreien
Fixierens zu verbessern, vorgeschlagen worden.
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Wie
in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Sho 59-218460 und
in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Sho 59-218459
offenbart, verursacht die blosse Zugabe eines Vernetzungsmittels
zu einem Bindemittelharz einen Anstieg der Viskosität, d.h.
der Kohäsivitätskraft
des Toners während
des Schmelzens, was die Festigkeit des Bindemittelharzes selbst
erhöht
und es folglich möglich
macht, dass die Temperaturabhängiglkeit
der Abziehbarkeit während
des ölfreien
Fixierens oder die getragene Menge des Toners in einigem Ausmasse
verringert wird. Es ist jedoch schwierig, das fixierte Bild gleichzeitig
mit einem ausreichenden Oberflächenglanz
bereitzustellen. Weiter ist die Biegefestigkeit des fixierten Bildes
unzureichend. Wie in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. Sho 59-218460
offenbart, erhöht
sich, wenn das Molekulargewicht des Vernetzungsmittels erhöht wird,
das Molekulargewicht des Verhakungs-Bereichs, was die Flexibilität des fixierten
Bildes etwas erhöht.
Es ist jedoch schwierig, zwischen der Elastizität und der Viskosität richtig
auszugleichen. Als ein Ergebnis können die gewünschte Temperaturabhängigkeit
der Abziehbarkeit während
des ölfreien
Fixierens und die Temperaturabhängigkeit
der getragenen Menge an Toner und der gewünschte Oberflächenglanz des
fixierten Bildes und die OHP-Transparenz gleichzeitig kaum erreicht
werden. Insbesondere kann ein befriedigendes fixiertes Bild nicht
mit einer Fixiervorrichtung vom Energie-sparenden Typ und einer
Kopiermaschine oder einem Drucker vom Typ mit hoher Druckgeschwindigkeit
erhalten werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten
Probleme zu lösen
und einen Toner für
die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes, welcher eine verringerte
Temperaturabhängigkeit
der Abziehbarkeit während
des ölfreien
Fixierens und eine Temperaturabhängigkeit
der getragenen Menge an Toner zeigt, das fixierte Bild mit einem
guten Glanz bereitstellt, eine ausgezeichnete Adhäsivität des fixierten
Bildes an den Fixierbogen, Abziehbarkeit des fixierten Bogens, Versatzresistenz,
Biegefestigkeit des fixierten Bildes und OHP-Transparenz, und eine
hohe Gleichförmigkeit
und Stabilität
der Aufladbarkeit ergibt, keine Schleier (fog) und kein Streuen
verursacht und die Bildung eines Hochqualitätsbildes erlaubt, ein Verfahren
zur Herstellung davon, einen elektrostatischen Entwickler und ein
Verfahren zur Bildung eines Bildes bereitzustellen.
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Die
Erfinder führten
ausgedehnte Studien zur Lösung
für die
zuvor genannten Probleme durch. Als ein Ergebnis hatten die Erfinder
darin Erfolg, die vorher genannten Probleme zu lösen, indem sie einen Toner,
wie in Anspruch 1 beansprucht, ein Verfahren zur seiner Herstellung,
wie in Anspruch 8 beansprucht, einen Entwickler für ein elektrostatisches
Bild, wie in Anspruch 13 beansprucht, und ein Verfahren zur Bildung
eines Bildes, das ihn umfasst, wie in Anspruch 15 beansprucht, bereitstellen.
Die Ausführungsformen
davon sind in ihren abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
komplexe Viskosität
und die Verlustziffer der Erfindung sind dynamische viskoelastische
Eigenschaften, die durch ein Temperaturdispersionsmessverfahren
durch ein Verfahren mit sinusförmiger
Oszillation bei einer Oszillationsfrequenz von 6,28 rad/Sek. bestimmt
werden. Zur Messung dieser Eigenschaften kann ein ARES-Messinstrument,
das von der Rheometric Scientific Corp. hergestellt wird, verwendet
werden.
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Etwas
genauer wird der Toner zu einem Pellet gepresst, und dann zwischen
parallele Platten plaziert, die einen Durchmesser von 25 mm haben.
Die Normalkraft wird dann auf Null eingestellt. Danach wird auf
die Probe eine sinusförmige
Oszillation mit einer Frequenz von 6,28 rad/Sek. ausgeübt. Die
Messung beginnt bei 120°C
und endet dann bei 200°C.
Vom Standpunkt der Aufrechterhaltung der gewünschten Präzision der Messung her ist
es bevorzugt, dass das Zeitinterval der Messung 30 Sekunden beträgt und die
Präzision
der Temperatureinstellung nach dem Beginn der Messung innerhalb
von ±1,0°C liegt.
Während
der Messung wird die Spannung geeignet aufrechterhalten und bei
verschiedenen Messtemperaturen eingestellt, um geeignete Messungen
zu erhalten.
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Beim ölfreien
Fixieren hängt
die Abziehbarkeit des Toners von der Fixierwalze allgemein von der
Viskosität
und das Fadenziehen des so geschmolzenen Toners ab. Das Fadenziehen
ist eine der Eigenschaften, die für hochmolekulare Verbindungen
charakteristisch sind. Wenn das Fadenziehen zunimmt, verschlechtert sich
die Abziehbarkeit während
des ölfreien
Fixierens. Das Fadenziehen wird durch das gewichtsgemittelte Molekulargewicht
Mw, die Gegenwart von vernetzter Struktur und der Vernetzungsdichte
des Bindemittelharzes für
den Toner beeinflusst, aber sie tritt auf, wenn die Elastizität und die
Viskosität
des Bindemittelharzes innerhalb vorbestimmter Bereiche fallen. Wenn
das Bindemittelharz eine hohe Elastizität und eine hohe Vernetzungsdichte
hat, kann das Fadenziehen leicht innerhalb eines praktischen Fixiertemperaturbereiches
kontrolliert werden, aber das resultierende fixierte Bild kann nicht
mit einem erwünschten
Oberflächenglanz
bereitgestellt werden. Dieses Problem wird besonders auffällig, wenn
ein amorphes Bindemittelharz verwendet wird. Wenn weiter das Bindemittelharz
eine niedrige Elastizität
hat, wird das Auftreten von Fadenziehen unterdrückt, was manchmal Bildglanz
bereitstellt. Jedoch kann ein Versatz bei hohen Temperaturen auftreten.
Somit kann ein derartiges Bindemittelharz kaum zu einer praktischen
Verwendung gebracht werden.
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In
der vorliegenden Erfindung kann, um die Abziehbarkeit zu erfüllen, während das
fixierte Bild mit einem ausreichenden Glanz während des ölfreien Fixierens bereitgestellt
wird, das Auftreten von Fadenziehen bei einer niedrigen Elastizität und einer
niedrigen Vernetzungsdichte unterdrückt werden, das heißt, das
Verhältnis
von Elastizität
zu Viskosität
kann eingestellt werden, während
eine richtige Eleastizität
aufrechterhalten wird, das Verhältnis
von Elastizität
zu Viskosität
kann eingestellt werden, so dass die komplexe Viskosität, die aus
den Messungen der dynamischen Viskoelastizität bestimmt wird, innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs gehalten wird, und die Verlustzahl
tan δ (=
elastisches Verlustmodul/elastisches Speichermodul) (= loss elastic modulus/storage
elastic modulus) kann innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten
werden. Somit können
die vorher genannten Probleme gelöst werden.
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In
der Erfindung können,
indem die komplexe Viskosität η* des Toners
bei 160°C,
die durch die Messung der Temperaturdispersion des Toners durch
ein Verfahren mit sinusförmiger
Oszillation bestimmt wird, und die Verlustzahl tan δ zu einem
Bereich von 3,0 × 102 bis 1,2 × 103 Pas
bzw. von 0,60 bis 1,60 eingestellt werden, die Temperaturabhängigkeit
der Abziehbarkeit während
des ölfreien
Fixierens und die Temperaturabhängigkeit
der Menge an Toner, der auf dem Bild getragen wird, kann unterdrückt werden,
was es möglich macht,
einen Toner bereitzustellen, der ausgezeichnet bezüglich Oberflächenglanz
des fixierten Bildes, OHP-Transparenz und Biegefestigkeit des fixierten
Bildes ist.
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Wenn
die zuvor genannte komplexe Viskosität η* unter 3,0 × 102 Pas fällt,
zeigt das Bindemittelharz selbst eine herabgesetzte Kohäsivkraft
und kann somit leicht einen Versatz bei hohen Temperaturen verursachen.
Wenn andererseits die komplexe Viskosität η* 1,2 × 103 Pas übersteigt,
zeigt das Bindemittelharz selbst eine zu grosse Kohäsivkraft,
was es schwierig macht, das fixierte Bild mit einem ausreichenden
Oberflächenglanz
bereitzustellen. Wenn weiter die Verlustzahl tan δ unter 0,60
fällt,
nimmt das elastische Speichermodul (storage elastic modulus), welches
ein Elastizitätsausdruck
ist, zu, was den Oberflächenglanz
eines fixierten Bildes herabsetzt. Wenn andererseits die Verlustzahl
tan δ 1,60 übersteigt,
nimmt nur die Viskosität
des Bindemittelharzes selbst zu, was das Fadenziehen schlechter
macht und folglich die Abziehbarkeit während des ölfreien Fixierens verschlechtert.
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In
der Erfindung kann, indem ein anorganisches aus Einzelteilchen bestehendes
Material, das einen zentralen Teilchendurchmesser von 5 nm bis 100
nm hat, in einer Menge von 5 bis 20 Gewichts-%, basierend auf dem
Gewicht des Toners, zugegeben wird, die komplexe Viskosität und die
Verlustzahl, die oben definiert sind, sichergestellt werden, was
es möglich
macht, die zuvor genannten Eigenschaften zu erhalten, wie zum Beispiel
die Temperaturabhängigkeit
der Abziehbarkeit während
des ölfreien
Fixierens. Wenn der zentrale Teilchendurchmesser des anorganischen
aus Einzelteichen bestehenden Materials unter 5 nm fällt, erhöht sich nur
die Viskosität
des Toners während
der Dispersion des anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials in dem Toner, was den Ausdruck des Elastizitätsmoduls
G'' in der dynamischen
Viskoelastizität
erhöht und
folglich die Verlustzahl tan δ erhöht. Als
ein Ergebnis wird das Fadenziehen erhöht, was die Abziehbarkeit während des ölfreien
Fixierens schlecht macht. Wenn andererseits der zentrale Teilchendurchmesser
100 nm übersteigt,
nimmt das elastische Speichermodul (storage elastic modulus) des
Toners während
des Fixierens zu, was die Zähigkeit
während
des Schmelzens des Toners erhöht
und folglich die Abziehbarkeit verbessert. Jedoch können aggregierte
anorganische Teilchen in dem fixierten Bild gebildet werden, was
die OHP-Transparenz
verschlechtert. Wenn die zugegebene Menge des anorganischen aus
Einzelteilchen bestehenden Materials unter 5 Gewichts-% fällt, wird
das anorganische aus Einzelteilchen bestehende Material dünn in dem Toner
dispergiert, was es unmöglich
macht, einen erwünschten
Effekt auszuüben.
Wenn andererseits die zugegebene Menge des anorganischen aus Einzelteilchen
bestehenden Materials 20 Gewichts-% übersteigt, zeigt der geschmolzene
Toner während
des Fixierens Zähigkeit,
aber eine verschlechterte Fließfähigkeit,
was den Glanz des fixierten Bildes verschlechtert. Die Verschlechterung
des Oberflächenglanzes
verursacht eine Verschlechterung der OHP-Transparenz.
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Beispiele
des anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials, das
hierin verwendbar ist, umfassen Siliciumoxid, hydrophobisiertes
Siliciumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat,
Tricalciumphosphat, und kolloidales Siliciumoxid (Silicagel). Diese
anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materialien werden
vor der Verwendung vorzugsweise einer Dispersion in der Gegenwart eines
anionischen grenzflächenaktiven
Stoffes, einer hochmolekularen Säure,
einer hochmolekularen Base oder dergleichen mittels einer Ultraschall-Dispergiermaschine
oder dergleichen unterzogen. Besonders bevorzugt unter diesen anorganischen
aus Einzelteilchen bestehenden Materialien ist kolloidales Siliciumoxid
(Silicagel), welches diese Dispersion nicht benötigt.
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Der
aus Einzelteilchen bestehende Toner, der eine komplexe Viskosität und eine
Verlustzahl gemäß der Erfindung
hat, wird vorzugsweise durch das folgende Coaggregations-Verschmelzungsverfahren
hergestellt. Genauer werden eine aus Einzelteilchen bestehende Harzdispersion,
die ein aus Einzelteilchen bestehendes Harz mit einer Teilchengröße von mindestens
1 μm hat,
das darin dispergiert ist, eine Farbmitteldispersion, eine Trennmitteldispersion,
und eine Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials
gemischt. Falls notwendig, wird ein Koagulanz (coaggulant) eines
anorganischen Metallsalzes, das eine Valenz von Zwei oder mehr hat,
zu der Mischung zugegeben, um aggregierte Teilchen zu bilden. Somit wird
eine Dispersion aus aggregierten Teilchen hergestellt. Die Dispersion
wird auf eine Temperatur von nicht weniger als dem Glasübergangspunkt
des aus Einzelteilchen bestehenden Harzes erhitzt, um Verschmelzung durchzumachen,
gewaschen, und dann getrocknet, um den gewünschten aus Einzelteilchen
bestehenden Toner zu erhalten.
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In
diesem Verfahren wird der Schritt des Verschmelzens der aggregierten
Teilchen vorzugsweise von einem vorherigen Schritt der Zugabe der
aus Einzelteilchen bestehenden Dispersion oder der gleichen zu der Dispersion
aus aggregierten Teilchen begleitet, so dass das aus Einzelteilchen
bestehende Harz oder dergleichen an der Oberfläche der aggregierten Teilchen
angebracht wird. Die Dispersion der überzogenen Teilchen wird dann
geheizt, um Verschmelzung durchzumachen, so dass die Harzteilchen
oder der Harzfilm an die Oberfläche
der Tonerteilchen angebracht wird.
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Das
zuvor genannte anorganische aus Einzelteilchen bestehende Material
kann in der Form einer Dispersion während der Coaggregation zugegeben
werden. Alternativ kann das anorganische aus Einzelteilchen bestehende
Material zu einem Trennmittel zugegeben werden, welches dann einer
Dispersion unterzogen wird.
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Die
zuvor genannte aus Einzelteilchen bestehende Harzdispersion wird
normalerweise durch Emulsionspolymerisation oder dergleichen hergestellt.
Die aus Einzelteilchen bestehende Harzdispersion mit einem aus Einzelteilchen
bestehenden Harz, das in einem ionischen grenzflächenaktiven Stoff, einer hochmolekularen
Säure,
einer hochmolekularen Base oder dergleichen, dispergiert ist, kann
durch ein Verfahren hergestellt werden, welches die folgenden Schritte
umfasst: Mischen des aus Einzelteilchen bestehenden Harzes mit einem
Pigment, das in einem grenzflächenaktiven
Stoff dispergiert ist, der eine Polarität hat, die entgegengesetzt ist
zu der des aus Einzelteilchen bestehenden Harzes, um Coaggregation
zu verursachen, so dass aggregierte Teilchen gebildet werden, die
einen Durchmesser haben, der dem des Toners entspricht, oder Mischen
einer aus Einzelteilchen bestehenden Harzdispersion, einer Farbmitteldispersion,
einer Trennmitteldispersion und einer Dispersion eines anorganischen
aus Einzelteilchen bestehenden Materials, Zugeben eines polyvalenten Metallsalzes,
wie zum Beispiel ein tetravalentes Aluminiumsalz, als ein Koagulanz
zu der Mischung, um Coaggregation zu verursachen, so dass aggregierte
Teilchen gebildet werden, Heizen der aggregierten Teilchen auf eine
Temperatur, die nicht niedriger als der Glasübergangspunkt des aus Einzelteilchen
bestehenden Harzes ist, um Verschmelzung des Agglomerates zu verursachen,
Waschen des Materials, und dann Trocknen des Materials. Der Toner
kann in Abhängigkeit
von den verwendeten Bedingungen geeignet in jeder Form, die von
unregelmäßig zu kugelförmig sein
kann, geformt werden.
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In
diesem Verfahren können
die verschiedenen Komponenten zu jeder Zeit gemischt werden, um
Coaggregation zu verursachen. Alternativ kann in dem Aggregationsschritt
die ursprüngliche
Menge von verschiedenen polaren ionischen Dispersionsmitteln leicht
schlecht ausgeglichen sein. Diese ionischen Dispergiermittel können mit
einem anorganischen Metallsalz, wie zum Beispiel Calciumnitrat,
oder einem Polymer aus anorganischem Metallsalz, wie zum Beispiel
tetravalentes Polyaluminiumchlorid, ionisch neutralisiert werden.
Somit wird eine erste Stufe einer aggregierten aus Einzelteilchen
bestehenden Matrix bei einer Temperatur gebildet, die nicht höher ist
als der Glasübergangspunkt
des Harzes. Die aus Einzelteilchen bestehende Matrix wird dann stabilisiert.
In der zweiten Stufe wird zu der aus Einzelteilchen bestehenden
Matrix eine aus Einzelteilchen bestehende Verteilung zugegeben,
die ein Dispergiermittel enthält,
das eine derartige Polarität in
einer derartigen Menge hat, dass der schlechte Ausgleich kompensiert
werden kann. Falls notwendig, wird die Mischung dann leicht auf
eine Temperatur erhitzt, die nicht höher als der Glasübergangspunkt
des Harzes ist, das in den aggregierten Teilchen oder den zugegebenen
Teilchen enthalten ist, um stabilisiert zu werden. Die Mischung
wird dann auf eine Temperatur erhitzt, die nicht niedriger ist als
der Glasübergangspunkt
des Harzes, so dass eine Verschmelzung mit den Teilchen erfolgt,
die in der zweiten Stufe der Aggregation zugegeben wurden und an
der Oberfläche
der aggregierten aus Einzelteilchen bestehenden Matrix angebracht
wurden. Das Verfahren zum Anbringen zugegebener Teilchen an den
aggregierten Teilchen kann eine Vielzahl von Malen wiederholt werden.
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In
der Erfindung kann der Toner ein Trennmittel umfassen, das darin
in einer Menge von 5 bis 25 Gewichts-% enthalten wird. In diesem
Fall wird vom Standpunkt der Aufladbarkeit und der Haltbarkeit die
Zugabe des Trennmittels vorzugsweise vor der Anbringung der zugegebenen
Teilchen an den aggregierten Teilchen durchgeführt.
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Der
volumengemittelte Teilchendurchmesser D50 des
Toners der Erfindung beträgt
vorzugsweise von 3 μm
bis 9 μm,
weiter bevorzugt von 3 μm
bis 8 μm.
Wenn D50 unter 3 μm fällt, ist die resultierende
Aufladbarkeit unzureichend, was manchmal die Entwicklungsfähigkeit
des Toners verschlechtert. Wenn andererseits D50 9 μm übersteigt,
zeigt das resultierende Bild eine verschlechterte Definition.
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Der
Toner der Erfindung zeigt vorzugsweise einen Verteilungsindex der
volumengemittelten Teilchengröße GSDv
von 1,30 oder weniger und ein Verhältnis von Verteilungsindex
der volumengemittelten Teilchengröße GSDv/Verteilungsindex der
zahlengemittelten Teilchengröße GSDp
von 0,95 oder mehr. Wenn der Verteilungsindex der volumengemittelten
Teilchengröße GSDv
1,30 übersteigt,
wird die resultierende Definition verschlechtert. Wenn das Verhältnis GSDv/GSDp
unter 0,9 fällt,
wird die resultierende Aufladbarkeit verschlechtert, was Bilddefekte
verursacht, wie zum Beispiel Schleier (fog) und Streuen.
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Zur
Definition des volumengemittelten Teilchendurchmessers D50v, des Verteilungsindex der volumengemittelten
Teilchengröße GSDv
und des Verteilungsindex der zahlengemittelten Teilchengröße GSDp
der Erfindung wird die Teilchengrößenverteilung mittels eines
Messinstrumentes gemessen, wie zum Beispiel mit einem "Type TAII coal tar
counter" (hergestellt
von der Japan Scientifc Instrument Co., Ltd.) und einem "Multisizer II" (hergestellt von
der Japan Scientific Instrument Co., Ltd.). Das Volumen und die
Anzahl der Teilchen werden in verschiedenen Teilchengrößenbereichen
(Kanal) aufsummiert bzw. akkumuliert, die erhalten werden, indem
die Teilchengrößenverteilung
durch jeden Teilchendurchmesser geteilt wird. Der volumengemittelte Teilchendurchmesser
und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser an dem Punkt, an dem
die Akkumulation 16% auf der kumulativen Verteilung erreicht, werden
als D16v bzw. D16p definiert. Ähnlich werden
der volumengemittelte Teilchendurchmesser und der zahlengemittelte Teilchendurchmesser
an dem Punkt, an dem die Akkumulation 50% auf der kumulativen Verteilung
erreicht, als D50v bzw. D50p definiert,
und der volumengemittelte Teilchendurchmesser und der zahlengemittelte
Teilchendurchmesser an dem Punkt, an dem die Akkumulation 84% auf
der kumulativen Verteilung erreicht, sind als D84v bzw.
D84p definiert. Unter Verwendung dieser
Definitionen wird der Verteilungsindex der volumengemittelten Teilchengröße als die
Quadratwurzel von (D84v/D16v) berechnet,
und der Verteilungsindex der zahlengemittelten Teilchengröße wird
als die Quadratwurzel von (D84p/D16p) berechnet.
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Der
Absolutwert der Aufladbarkeit des Toners für die Entwicklung eines elektrostatischen
Bildes der Erfindung beträgt
von 20 bis 40 μC/g,
vorzugsweise von 15 bis 35 μC/g.
Wenn die Aufladbarkeit des Toners für die Entwicklung eines elektrostatischen
Bildes unter 20 μC/g
fällt,
kann ein Hintergrundbeflecken (Schleier) leicht auftreten. Wenn
andererseits die Aufladbarkeit des Toners für die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes
40 μC/g übersteigt,
kann die Bilddichte leicht abfallen. Das Verhältnis der Aufladbarkeit in
einer Sommerumgebung (28°C,
85%RH) zu der Aufladbarkeit in einer Winterumgebung (10°C, 30%RH)
des Toners der Erfindung beträgt
von 0,5 bis 1,5, vorzugsweise von 0,7 bis 1,3. Wenn das Aufladbarkeitsverhältnis außerhalb des
oben definierten Bereichs fällt,
hängt die
Aufladbarkeit mehr von der Umgebung ab und wird somit weniger stabil.
Dies ist unerwünscht
von einem praktischen Standpunkt aus.
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Das
Polymer, das als das aus Einzelteilchen bestehende Harz in dem Toner
der Erfindung verwendet werden soll, wird nicht besonders eingeschränkt. Beispiele
des Polymers, das hierin verwendet werden kann, umfassen Styrole,
wie zum Beispiel Styrol, Parachlorstyrol und α-Methylstyrol, Ester, die eine
Vinylgruppe haben, wie zum Beispiel Methylacrylat, Ethylacrylat,
n-Propylacrylat, n-Butylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat,
Mathylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Propylmethacrylat, Laurylmethacrylat
und 2-Ethylhexylmethacrylat,
Vinyltolyle, wie zum Beispiel Acrylonitril und Methacrylonitril,
Vinylether, wie zum Beispiel Vinylmethylether und Vinylisobutylether,
Vinylketone, wie zum Beispiel Vinylmethylketon, Vinylethylketon
und Vinylisopropylketon, Polymere aus Monomeren, wie zum Beispiel
Polyolefin aus Ethylen, Propylen und Butadien, Copolymere, die erhalten
werden, indem zwei oder mehr dieser Polymere kombiniert werden,
Mischungen davon, nicht Vinyl-kondensierte Harze, wie zum Beispiel
Epoxyharz, Polyesterharz, Polyurethanharz, Polyamidharz, Celluloseharz
und Polyetherharz, Mischungen von diesen Harzen mit den zuvor genannten
Harzen auf Vinylbasis, und Pfropfpolymere, die durch die Polymerisation
von Polymeren auf Vinylbasis in der Gegenwart von diesen Harzen
erhalten werden.
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Wenn
die zuvor genannten Monomere auf Vinylbasis verwendet werden, kann
die aus Einzelteilchen bestehende Harzverteilung durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren
in der Gegenwart eines ionischen grenzflächenaktiven Stoffes oder dergleichen
hergestellt werden. Andere Harze, falls es auf Ölbasis ist und in einem Lösungsmittel,
das eine relativ niedrige Wasserlöslichkeit hat, aufgelöst werden
kann, können
in Wasser in der Form einer Lösung
in dem Lösungsmittel
zusammen mit einem ionischen grenzflächenaktiven Stoff oder einem
hochmolekularen Elektrolyten mittels einer Dispergiermaschine, wie
zum Beispiel einer Homogenisiermaschine, aufgelöst werden, um eine feine wässerige
Dispersion herzustellen, welche dann erhitzt wird oder unter reduzierten
Druck gesetzt wird, um das Lösungsmittel
zu verdunsten, und dadurch die gewünschte Harzdispersion herzustellen.
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Der
zentrale Teilchendurchmesser der feinen aus Einzelteilchen bestehenden
Harzdispersion, die so erhalten wird, kann durch eine Messvorrichtung
für die
Teilchengrößenverteilung
vom Laser-Diffractions-Typ (LA-700, hergestellt von der HORIBA,
Ltd.) gemessen werden.
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Als
das Trennmittel, das in der Erfindung verwendet werden soll, wird
vorzugsweise ein Material verwendet, das einen Hauptmaximalpeak
bei einer Temperatur von 50°C
bis 140°C
hat, wie gemäß ASTMD3418-8
gemessen wird. Das Trennmittel, das einen derartigen Hauptmaximalpeak
bei einer Temperatur von weniger als 50°C hat, kann leicht Versatz verursachen.
Andererseits zeigt das Trennmittel, das einen derartigen Hauptmaximalpeak
bei einer Temperatur von höher
als 140°C
hat, eine erhöhte
Fixierbarkeitstemperatur, was es unmöglich macht, das fixierte Bild
mit ausreichender Oberflächenglätte bereitzustellen,
und folglich den Glanz des fixierten Bildes verschlechtert.
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Für die Messung
des Hauptmaximalpeaks des Trennmittels kann ein DSC-7, hergestellt
von der Perkinelmer Corp. verwendet werden. Für die Temperaturkorrektur des
Detektorteiles der Vorrichtung werden die Schmelzpunkte von Indium
und Zink verwendet. Für
die Korrektur der Wärmemenge
wird die Wärme
der Verschmelzung von Indium und Zink verwendet. Als eine Probe
wird eine Aluminiumpfanne verwendet. Als eine Kontrolle wird eine
leere Pfanne verwendet. Die Messung wird bei einer Heizanstiegsgeschwindigkeit
von 10°C/Min
durchgeführt.
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Spezifische
Beispiele des Trennmittels, das hierin verwendet werden kann, umfassen
niedermolekulare Polyolefine, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen
und Polybuten, Silicone, die einen Punkt der Erweichung durch Erhitzen
haben, Amide aliphatischer Säuren,
wie zum Beispiel Oleinsäureamid,
Erucasäureamid,
Ricinolsäureamid
und Stearinsäureamid,
Wachse auf pflanzlicher Basis, wie zum Beispiel Carnaubawachs, Reiswachs,
Candelillawachs, Japan-Wachs und Jojobaöl, Wachse auf tierischer Basis,
wie zum Beispiel Bienenwachs, Wachse auf Mineral- und Petroleumbasis,
wie zum Beispiel Montanwachs, Ozokerit, Ceresin-Wachs, Paraffinwachs,
mikrokristallines Wachs und Fischer-Tropsch-Wachs, und Modifikationsprodukte davon.
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Diese
Wachse können
jeweils mit einem ionischen grenzflächenaktiven Stoff oder einem
hochmolekularen Elektrolyten, wie zum Beispiel eine hochmolekulare
Säure und
eine hochmolekulare Base, dispergiert werden, auf eine Temperatur
von nicht niedriger als dem Schmelzpunkt davon erhitzt werden, und
dann durch eine starke Scherkrafteinwirkung, die durch eine Homogenisiermaschine
oder eine Druck-entladende Dispergiermaschine entwickelt wird, zerkleinert
werden, um eine Dispersion herzustellen, die Teilchen mit einem
zentralen Teilchendurchmesser von 1 μm oder weniger hat, die darin
dispergiert sind.
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Für die Messung
des zentralen Teilchendurchmessers der aus Einzelteilchen bestehenden
Harzdispersion, die so erhalten wird, kann eine Messvorrichtung
für die
Teilchengrößenverteilung
vom Laser-Diffractions-Typ (LA-700, hergestellt von der HORIBA,
Ltd.) verwendet werden.
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Als
das Farbmittel, das in der Erfindung verwendet werden soll, kann
jedes bekannte Farbmittel verwendet werden.
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Beispiele
von schwarzem Pigment umfassen Ruß, Kupferoxid, Manganoxid,
Anilinschwarz, Aktivkohle, nicht-magnetischer Ferrit, und Magnetit.
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Beispiele
von gelbem Pigment umfassen Chrom-Gelb, Zink-Gelb, gelbes Oxid,
Cadmium-Gelb, Hansa-Gelb, Hansa-Gelb 10G, Benzidin-Gelb G, Benzidin-Gelb
GR, Thren-Gelb, und Permanent-Gelb
NCG.
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Beispiele
von orangem Pigment umfassen rotes Chrom-Gelb, Molybdän-Orange,
Permanent-Orange GTR, Pyrazolon-Orange, Vulcan-Orange, Benzidin-Orange
G, Indathren-Brilliant-Orange RK, und Indathren-Brilliant-Orange
GK.
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Beispiele
von rotem Pigment umfassen rotes Oxid, Cadmium-Rot, rotes Bleioxid,
Quecksilbersulfat, Watchung-Rot, Permanent-Rot 4R, Lithol-Rot, Brilliant-Carmin
3B, Brilliant-Carmin 6B, Du Pont-Öl-Rot, Pyrazolon-Rot, Pigmentfarbe
Rhodamin-B (rhodamine B lake), Pigmentfarbe Rot C (lake red C),
Diodeosin (Rose Bengale), Eoxin-Rot, und Alizarin-Rot-Pigmentfarbe (alizerine
lake).
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Beispiele
von blauem Pigment umfassen Preussisch-Blau, Cobalt-Blau, Alkali-Blau-Pigmentfarbe,
Victoria Blau-Pigmentfarbe,
Echt-Himmelblau, Indathren-Blau BC, Anilin-Blau, Ultramarin-Blau, Chalcoil-Blau, Methylenchlorid-Blau,
Phthalocyanin-Blau, Phthalocyanin-Grün, und Malachit-Grün-Oxalat.
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Beispiele
von purpurem Pigment umfassen Mangan-Violett, Echt-Violett B, und Methyl-Violett-Pigmentfarbe.
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Beispiele
von grünem
Pigment umfassen Chromoxid, Chrom-Grün, Pigment-Grün, Malachit-Grün-Pigmentfarbe,
und End-Gelb-Grün
G (final yellow green G).
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Beispiele
von weißem
Pigment umfassen Zinkoxid, Titanoxid, Antimon-Weiß, und Zinksulfat.
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Beispiele
von Verschnitt-Pigment umfassen Baryt-Pulver, Bariumcarbonat, Ton,
Silica, weißen
Kohlenstoff, Talk, und Aluminiumoxid-Weiß.
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Beispiele
von Farbstoff umfassen verschiedene Farbstoffe, wie zum Beispiel
basische Farbstoffe, saure Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, und
Direktfarbstoffe. Spezifische Beispiele von diesen Farbstoffen umfassen
Nigrosin, Methylen-B1au,
Diodeosin (Rose Bengale), Chinolin-Gelb, und Ultramarin-Blau.
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Diese
Farbmittel können
allein oder in Beimischung oder in der Form einer festen Lösung verwendet werden.
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Diese
Farbmittel können
durch jedes bekannte Verfahren dispergiert werden. Zum Beispiel
kann eine Dispergiermaschine vom Mediumtyp, wie zum Beispiel eine
Homogenisiermaschine vom Rotations-Scher-Typ, eine Kugelmühle, eine
Sandmühle
und ein Zerreiber (attritor), eine Dispergiermaschine vom Hochdruck-Kollisions-Typ, etc.
vorzugesweise verwendet werden.
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Diese
Farbmittel können
in einem wässerigen
System in der Gegenwart eines polaren grenzflächenaktiven Stoffes mittels
der zuvor genannten Homogenisiermaschine dispergiert werden.
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Das
Farbmittel der Erfindung kann vom Standpunkt des Farbwinkels (hue
angle), der Farbsättigung (chroma),
der Helligkeit, der Wetterbeständigkeit,
der OHP-Transparenz, und der Dispergierbarkeit in einem Toner ausgewählt werden.
Die Menge dieser Farbmittel, die zugegeben werden soll, beträgt von 1
bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Harzes.
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Wenn
ein magnetisches Material als ein schwarzes Farbmittel verwendet
wird, wird es anders als andere Farbmittel in einer Menge von 30
bis 100 Gewichtsteilen zugegeben.
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In
dem Fall, in dem der Toner der Erfindung als ein magnetischer Toner
verwendet wird, kann er ein magnetisches Pulver umfassen, das darin
enthalten ist. Als ein deratiges magnetische Pulver kann ein Material verwendet
werden, welches in einem magnetischen Feld magnetisiert wird. Ein
ferromagnetisches Pulver, wie zum Beispiel Eisen-, Cobalt- und Nickelpulver,
oder eine Verbindung, wie zum Beispiel Ferrit und Magnetit, können verwendet
werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist es, da der Toner in einer wässerigen
Phase hergestellt wird, notwendig, dass der Wanderung des magnetischen
Materials in der wässerigen
Phase besondere Aufmerksamkeit entgegengebracht wird. Deshalb ist
es bevorzugt, dass das magnetische Material vor der Verwendung einer Oberflächenmodifikation
unterzogen wird, wie zum Beispiel einer Hydrophobisierung.
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Der
Gestaltfaktor SF1 der Erfindung wird vom Standpunkt der Bildformeigenschaften
vorzugsweise zu einem Bereich von 110 bis 120 eingestellt. Der Durchschnitt
des Gestaltfaktors SF1 der Erfindung (Quadrat von Umfang/projezierte
Fläche)
kann zum Beispiel in der folgenden Weise bestimmt werden. Etwas
genauer wird ein Bild der Tonerteilchen, die auf einen Objektträger gestreut
werden, mit einem optischen Mikroskop in einen Luzex Bildanalysator
durch eine Video-Kamera (vide camera) aufgenommen. Für 50 oder
mehr Tonerteilchen wird der Wert (ML2/A)
berechnet, der erhalten wird, indem das Quadrat des Umfanges (ML)
eines Teilchens geteilt wird. Diese Werte werden dann Bemittelt.
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Der
Toner der Erfindung kann ein statisches Kontrollmittel (static controller)
umfassen, das dazu gemischt wird, um die Aufladbarkeit davon weiter
zu verstärken
und zu stabilisieren. Als ein derartiges statisches Kontrollmittel
kann jedes der üblich
verwendeten statisches Kontrollmittel verwendet werden, wie zum
Beispiel eine quartäre
Ammoniumsalzverbindung, eine Nigrosinverbindung, ein Farbstoff,
hergestellt aus einem Komplex aus Aluminium, Eisen und Chrom und
ein Pigment auf Triphenylmethanbasis. In der Praxis wird jedoch vom
Standpunkt der Kontrollierbarkeit der Ionenintensität, welche
eine Wirkung auf die Stabilität
im Aggregationsschritt oder im Verschmelzungsschritt hat, und der
Verhinderung von Verschmutzung durch Schmutzwasser, vorzugsweise
ein statisches Kontrollmittel verwendet, welches schwierig in Wasser
aufgelöst
werden kann.
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Der
Toner der Erfindung kann ein anorganisches aus Einzelteilchen bestehendes
Material umfassen, das darin in einem feuchten Verfahren eingeschlossen
wird, um die Aufladbarkeit davon zu stabilisieren. Als das anorganische aus
Einzelteilchen bestehende Material, das zugegeben werden soll, kann
eine Dispersion von jedem der Materialien verwendet werden, welche üblich als
externe Additive für
die Toneroberfläche
verwendet werden, wie zum Beispiel Siliciumoxid, Aluminiumoxid,
Titaniumoxid, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und Tricalciumphosphat,
mit einem ionischen grenzflächenaktiven
Stoff, hochmolekularen Säure oder
hochmolekularen Base.
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Zum
Zweck der Bereitstellung des Toners mit Fließfähigkeit oder der Verstärkung der
Reinigungseigenschaften des Toners kann der Toner der Erfindung ähnlich zu üblichem
Toner getrocknet werden, und dann im getrockneten Zustand mit einem
anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Material gemischt werden, wie
zum Beispiel Siliciumoxid-, Aluminiumoxid-, Titanoxid- und Calciumcarbonatpulver,
oder einem aus Einzelteilchen bestehenden Harz, wie zum Beispiel
ein vinylbasiertes Harz-, Polyester- und Siliconpulver, während es
einer Scherkraft unterworfen wird, so dass das aus Einzelteilchen
bestehende Material an die Oberfläche der Tonerteilchen angebracht
werden kann.
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Bei
der Herstellung des Toners der Erfindung kann ein grenzflächenaktiver
Stoff zur Emulsionspolymerisation, zur Dispersion von Pigment, zur
Dispersion von aus Einzelteilchen bestehendem Harz, zur Dispersion
von Trennmittel, Aggregation, oder Stabilisation davon verwendet
werden.
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Spezifische
Beispiele des grenzflächenaktiven
Stoffes, der hierin verwendet werden kann, umfassen anionische grenzflächenaktive
Stoffe, wie zum Beispiel einen grenzflächenaktiven Stoff auf Basis
von Schwefelsäure,
einen grenzflächenaktiven
Stoff auf Basis von Sulfonsäure,
einen grenzflächenaktiven
Stoff auf Basis von Phosphorsäure
und einen grenzflächenaktiven
Stoff auf Basis von Seife, und kationische grenzflächenaktive
Stoffe, wie zum Beispiel einen grenzflächenaktiven Stoff vom Aminsalztyp
und einen grenzflächenaktiven Stoff
vom Typ mit quartären
Ammoniumsalzen. Es ist auch wirksam, zusätzlich zu diesen grenzflächenaktiven Stoffen
einen nicht-ionischen grenzflächenaktiven
Stoff zu verwenden, wie zum Beispiel einen grenzflächenaktiven
Stoff auf Basis von Polyethylenglycol, einen grenzflächenaktiven
Stoff auf Basis von einem Alkylphenolethylenoxidaddukt und einen
grenzflächenaktiven
Stoff auf Basis von einem polyvalenten Alkohol. Als ein Dispergiermittel
kann eine Homogenisiermaschine vom rotierenden Schertyp oder eine
gewöhnliche
Dispergiermaschine, die ein Medium hat, wie zum Beispiel eine Kugelmühle, eine
Sandmühle
oder eine "Dynomill", verwendet werden.
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In
der Erfindung werden der Coaggregationsschritt und der Verschmelzungsschritt
von einem Reinigungsschritt, einem Fest-Flüssig-Trennschritt und einem
Trocknungsschritt gefolgt, um den gewünschten Toner zu erhalten.
In dem Reinigungsschritt wird das Material vorzugsweise einer Austauschreinigung
mit Ionen-ausgetauschtem Wasser unterzogen, um die Aufladbarkeit
sicherzustellen. Der Fest-Flüssig-Trennungsschritt
wird nicht besonders eingeschränkt.
Vom Standpunkt der Produktivität
wird vorzugsweise eine Filtration mit Saugen, eine Filtration unter
Druck oder dergleichen durchgeführt.
Der Trocknungsschritt wird nicht besonders eingeschränkt. Vom
Standpunkt der Produktivität
wird vorzugsweise eine Gefriertrocknung, eine Flash-Jet-Trocknung, eine Fließbett-Trocknung
(fluidized drying), eine Fließbett-Trocknung
vom Oszillationstyp (oscillation type fluidized drying) oder dergleichen
durchgeführt.
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[Beispiel]
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Die
vorliegende Erfindung wird weiter in den folgenden Beispielen beschrieben
werden, aber die vorliegende Erfindung soll nicht als darauf eingeschränkt verstanden
werden. (Herstellung
von aus Einzelteilchen bestehender Harzdispersion (1))
Styrol | 308
Gewichtsteile |
n-Butylacrylat | 92
Gewichtsteile |
Acrylsäure | 6
Gewichtsteile |
Propandioldiacrylat | 1,0
Gewichtsteil |
Dodecanthiol | 2,7
Gewichtsteile |
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Zu
einer Lösung,
die erhalten wird, indem die zuvor genannten Komponenten gemischt
werden, wird eine Lösung
aus 4 g eines anionischen grenzflächenaktiven Stoffes Dowfax
(hergestellt von der Rhodia Corp.) in 550 g Ionen-ausgetauschtem
Wasser zugegeben. Die Mischung wird dann langsam gerührt, während sie einer
Dispersion und einer Emulgierung in einem Kolben für 10 Minuten
unterzogen wird. Nachfolgend werden zu der Mischung 50 g Ionen-ausgetauschtes
Wasser mit 6 g Ammoniumpersulfat zugegeben. Danach wird die Luft
in dem System durch Stickstoff ersetzt. Der Kolben wird dann über einem Ölbad mit
Rühren
erhitzt, bis die Temperatur des Inneren des Systems 70°C erreichte,
während
die Emulsionspolymerisation für
5 Stunden fortgesetzt wurde.
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Als
ein Ergebnis wird eine aus Einzelteilchen bestehende Harzdispersion
(1) erhalten, die einen zentralen Teilchendurchmesser von 178 nm,
einen Feststoffgehalt von 42%, einen Glasübergangspunkt von 49,7°C und ein
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 38.000 hat. (Herstellung
von Farbmitteldispersion (1))
Gelbes
Pigment (PY180, hergestellt von der Clarian Japan Corp.) | 45
Gewichtsteile |
Nicht-ionischer
grenzflächen-
aktiver Stoff (Nonipole 400, hergestellt von der Kao Corp.) | 5
Gewichtsteile |
Ionen-ausgetauschtes
Wasser | 200
Gewichtsteile |
-
Die
zuvor genannten Komponenten werden gemischt, um eine Lösung herzustellen,
welche dann für 10
Minuten einer Dispersion durch eine Homogenisiermaschine (Ultratalax,
hergestellt von der IKA Corp.) unterworfen wird, um eine Farbmitteldispersion
(1) zu erhalten, die ein aus Einzelteilchen bestehendes Farbmittel umfasst,
das einen zentralen Teilchendurchmesser von 168 nm hat.
-
(Herstellung von Farbmitteldispersion
(2))
-
Eine
Farbmitteldispersion (2), die ein aus Einzelteilchen bestehendes
Farbmittel umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser von
177 nm hat, wird in der gleichen Weise wie die Farbmitteldispersion
(1) erhalten, außer
dass als ein Farbmittel dabei ein cyanfarbenes Pigment (Kupferphthalocyanin
B 15 : 3, hergestellt von der DAINICHISEIKA COLOUR & CHEMICALS MFG.
CO., LTD.) verwendet wird.
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(Herstellung von Farbmitteldispersion
(3))
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Eine
Farbmitteldispersion (3), die ein aus Einzelteilchen bestehendes
Farbmittel umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser von
186 nm hat, wird in der gleichen Weise wie die Farbmitteldispersion
(1) erhalten, außer
dass als ein Farbmittel dabei ein mangentafarbenes Pigment (PR122,
hergestellt von der DAINIPPON INK & CHEMICALS, INC.) verwendet wird.
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Eine
Farbmitteldispersion (4), die ein aus Einzelteilchen bestehendes
Farbmittel umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser von
159 nm hat, wird in der gleichen Weise wie die Farbmitteldispersion
(1) erhalten, außer
dass als ein Farbmittel dabei ein schwarzes Pigment (Ruß, hergestellt
von der Cabot Specialty Chemicals Inc.) verwendet wird. (Herstellung
der Dispersion von anorganischem aus Einzelteilchen bestehenden
Material (1))
Hydrophobisiertes
Siliciumoxid (R972, hergestellt von der Nippon Aerosil Co., Ltd.) | 25
Gewichtsteile |
Nicht-ionischer
grenzflächenaktiver
Stoff (Nonipole 400, hergestellt von der Kao Corp.) | 5
Gewichtsteile |
Ionen-ausgetauschtes
Wasser | 170
Gewichtsteile |
-
Die
zuvor genannten Komponenten werden gemischt, um eine Lösung herzustellen,
welche dann für 10
Minuten einer Dispersion durch eine Homogenisiermaschine (Ultratalax,
hergestellt von der IKA Corp.) unterzogen wird, um eine Farbmitteldispersion
(1) zu erhalten, die ein anorganisches aus Einzelteilchen bestehendes
Material umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser von 17
nm hat.
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(Herstellung der Dispersion
von anorganischem aus Einzelteilchen bestehenden Material (2))
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Eine
Dispersion von anorganischem aus Einzelteilchen bestehenden Material
(2), die ein anorganisches aus Einzelteilchen bestehendes Material
umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser von 16 nm hat,
wird in der gleichen Weise erhalten wie die Dispersion von anorganischem
aus Einzelteilchen bestehenden Material (1), außer, dass das hydrophobisierte
Siliciumoxid durch ein nicht behandeltes Siliciumoxid (QS10, hergestellt
von der Tokuyama Co., Ltd.) ersetzt wird.
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(Herstellung der Dispersion
von anorganischem aus Einzelteilchen bestehenden Material (3))
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Eine
Dispersion von anorganischem aus Einzelteilchen bestehenden Material
(3), die ein anorganisches aus Einzelteilchen bestehendes Material
umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser von 40 nm hat,
wird in der gleichen Weise erhalten wie die Dispersion von anorganischem aus
Einzelteilchen bestehenden Material (1), außer, dass das hydrophobisierte
Siliciumoxid durch Mikrotitanoxid (STT100H, hergestellt von der
Titan Kogyo K.K.) ersetzt wird. (Herstellung
der Trennmitteldispersion (1))
Paraffinwachs
(HNPO190; m.p.: 85°C,
hergestellt von der Nippon Seiro Co., Ltd.) | 45
Gewichtsteile |
Kationischer
grenzflächenaktiver
Stoff (Sanisol B50, hergestellt von der Kao Corp.) | 5
Gewichtsteile |
Ionen-ausgetauschtes
Wasser | 200
Gewichtsteile |
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Die
zuvor genannten Komponenten werden gründlich einer Dispersion durch
Ultratalax T50 (hergestellt von der IKA Corp.) unterzogen, während sie
auf eine Temperatur von 95°C
geheizt wurden, und dann weiter einer Dispersion durch eine Druck-entladende
Dispergiermaschine (pressure-discharging dispersing machine) unterzogen,
um eine Trennmitteldispersion (1) zu erhalten, die ein aus Einzelteilchen
bestehendes Trennmittel umfasst, das einen zentralen Teilchendurchmesser
von 180 nm und einen Feststoffgehalt von 21,5% hat. [Beispiel
1]
aus
Einzelteilchen bestehende Harzdispersion (1) | 200
Gewichtsteile |
Farbmitteldispersion
(1) | 40
Gewichtsteile |
Dispersion
von anorganischem aus Einzelteilen bestehenden Material (1) (Gehalt
an anorganischem aus Einzelteilchen bestehenden Material auf Basis des
Gewichts des Toners: 20 Gewichts-%) | 160
Gewichtsteile |
Trennmitteldispersion
(1) (Gehalt an Trennmittel auf Basis des Gewichts des Toners: 8
Gewichts-%) | 40
Gewichtsteile |
Polyaluminiumchlorid | 1,23
Gewichtsteile |
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Die
zuvor genannten Komponenten werden in einem Rundkolben aus rostfreiem
Stahl gründlich
einem Mischen und Dispersion durch Ultratalax T50 (hergestellt von
der IKA Corp.) unterzogen, und dann über einem Heizölbad unter
Rühren
auf eine Temperatur von 48°C
erhitzt. Dieser Zustand wird dann für 60 Minuten erhalten, um eine
Dispersion aus aggregierten Teilchen herzustellen. Zu dieser Dispersion
werden dann 68 Gewichtsteile der aus Einzelteilchen bestehenden
Harzdispersion (1) zugegeben.
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Danach
wird zu der Dispersion aus aggregierten Teilchen eine wässerige
0,5 mol/l Lösung
von Natriumhydroxid zugegeben, um den pH-Wert davon auf 5,6 einzustellen.
Der rostfreie Stahlkolben wird dann versiegelt. Unter Verwendung
eines magnetischen Verschlusses wird die Dispersion auf eine Temperatur
von 95°C
unter fortgesetztem Rühren
aufgeheizt. Dieser Zustand wird dann für 5 Stunden gehalten, so dass
Harzteilchen an die Oberfläche
der aggregierten Teilchen angebracht werden, um eine Dispersion
von überzogenen
Teilchen herzustellen.
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Nach
der Beendigung der Reaktion wird die Dispersion abgekühlt, filtriert,
gründlich
mit Ionen-ausgetauschtem Wasser gewaschen, einer Filtration mit
einer Saugnutsche unterzogen, um eine Fest-Flüssig-Trennung durchzumachen,
in 3 l Ionen-ausgetauschtem Wasser von 40°C wieder dispergiert, und dann
mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 300 rpm gerührt, so
dass es gewaschen wird.
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Dieser
Waschschritt wird fünf
Mal wiederholt. Wenn das Filtrat einen pH-Wert von 6,56, eine elektrische
Leitfähigkeit
von 7,1 μS/cm
und eine Oberflächenspannung
von 71,0 N·m
zeigt, wird das Material dann einer Filtration mit einer Saugnutsche
durch ein Filterpapier Nr. 5A unterzogen, um eine Fest-Flüssig-Trennung durchzumachen.
Nachfolgend wird das Material für
12 Stunden vakuumgetrocknet, um einen aus Einzelteilchen bestehenden
Toner des Beispiels 1 zu erhalten.
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Der
Teilchendurchmesser der Tonerteilchen wird dann mittels eines Kohlenteerzählers (coal
tar counter) gemessen. Als ein Ergebnis beträgt der volumengemittelte Teilchendurchmesser
D50 5,4 μm,
der Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers
GSDv beträgt
1,19, und das Verhältnis
des Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers
GSDv zu dem Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers
GSDp (GSDv/GSDp) beträgt
1,11. Es wird auch beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende
Toner einen Gestaltfaktor SF1 von 115,8 hat, wie durch einen Roozex-Bildanalysator bestimmt
wird, was zeigt, dass das Teilchen kugelförmig ist. Bei 160°C betragen
die komplexe Viskosität
und tan δ der
Tonerteilchen, die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität bestimmt
werden, 1,10 × 103 Pas bzw. 0,63.
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(Herstellung von Entwickler)
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Zu
50 g des zuvor genannten aus Einzelteilchen bestehenden Toners werden
2 g eines hydrophobisierten Siliciumoxids (TS720, hergestellt von
der Cabot Specialty Chemicals Inc.) zugegeben. Die Mischung wird
dann einem Mischen durch eine Probenmühle unterzogen, um einen Toner
mit externem Additiv des Beispiels 1 zu erhalten.
-
Der
Toner mit externem Additiv des Beispiels 1 wird dann in einer Menge
von 1 Gewichts-% in einer derartigen Menge ausgemessen, dass die
Tonerkonzentration 5 Gewichts-% bezogen auf das Gewicht eines Ferrit-Trägers, der
einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 50 μm hat und
mit einem Polymethylmethacrylat überzogen
ist (hergestellt von der Soken chemical & Engineering Co., Ltd.), beträgt. Die
zwei Komponenten werden dann mit Rühren durch eine Kugelmühle für 5 Minuten
gemischt, um einen Entwickler des Beispiels 1 herzustellen.
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(Bewertung)
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Unter
Verwendung einer umgestalteten Version eines A Color 645, hergestellt
von der Fuji Xerox Co., Ltd., mit dem Entwickler des Beispiels 1
wird der aus Einzelteilchen bestehende Toner des Beispiels 1 bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, des Oberflächenglanzes des fixierten Bildes
und der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht, wobei die Fixiergeschwindigkeit auf 200 mm/sec vorherbestimmt
wird, die getragene Menge des Toners auf 4,5 g/m2,
9,0 g/m2 und 13,5 g/m2 vorherbestimmt
wird und die Fixiertemperatur auf 160°C, 180°C und 200°C vorherbestimmt wird. Als ein
Ergebnis sind die ölfreinen
Fixiereigenschaften unter jeglichen Bedingungen gut. Der Toner wird
unabhängig
von der getragenen Menge des Toners ohne jeden Widerstand abgezogen.
Unter jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen-Transparenz gut,
und keine Trübung
bezüglich
der Transparenz wird beobachtet.
-
[Beispiel 2]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Beispiels 2 wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass die Dispersion eines
anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials (2) an Stelle
der Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials (1) in einer Menge von 80 Gewichtsteilen (Gehalt des anorganischen
aus Einzelteilchen bestehenden Materials: 9,5 Gewichts-%) zugegeben
wird und die Farbmitteldispersion (2) an Stelle der Farbmitteldispersion
(1) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der
Gehalt des Trennmittels beträgt
8 Gewichts-%, basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner, der
so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser D50 von 5,1 μm, einen Verteilungsindex es
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,21, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 0,97 und einen Gestaltfaktor SF1 von 117,2, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen
bestimmt werden, 9,7 × 102 Pas bzw. 0,87. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Beispiels 2 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Beispiels 2 dann bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes und
der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen gut. Der Toner wird unabhängig von
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Unter
jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen-Transparenz gut,
und keine Trübung
wird in der Transparenz beobachtet.
-
[Beispiel 3]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Beispiels 3 wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass ein kolloidales Siliciumoxid
(Silicagel; ST-100; zentraler Teilchendurchmesser: 100 nm, hergestellt
von der Nissan Chemical Industries, Ltd.) an Stelle der Dispersion
eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials (1)
in einer Menge von 60 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid, basierend auf
dem Gewicht des Toners: 10 Gewichts-%) zugegeben wird und die Farbmitteldispersion
(3) an Stelle der Farbmitteldispersion (1) in der gleichen Weise
wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der Gehalt des Trennmittels beträgt 8,5 Gewichts-%,
basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,3 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,20, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/
dem Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers
(GSDp) von 0,99 und einen Gestaltfaktor SF1 von 111,2, der zeigt,
dass das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 7,2 × 102 Pas bzw. 1,20. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Beispiels 3 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Beispiels 2 dann bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes und
der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen gut. Der Toner wird unabhängig von
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Unter
jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen- Transparenz gut,
und keine Trübung
wird in der Transparenz beobachtet.
-
[Beispiel 4]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Beispiels 4 wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass ein kolloidales Siliciumoxid
(Silicagel; ST-OL; zentraler Teilchendurchmesser: 40 nm, hergestellt
von der Nissan Chemical Industries, Ltd.) an Stelle der Dispersion
eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials (1)
in einer Menge von 30 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid, basierend auf
dem Gewicht des Toners: 5 Gewichts-%) zugegeben wird und die Farbmitteldispersion
(4) an Stelle der Farbmitteldispersion (1) in der gleichen Weise
wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der Gehalt des Trennmittels beträgt 8,5 Gewichts-%,
basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,4 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,24, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/
dem Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers
(GSDp) von 1,15 und einen Gestaltfaktor SF1 von 117,2, der zeigt,
dass das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 1,17 × 103 Pas bzw. 0,64. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Beispiels 4 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Beispiels 4 dann bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes und
der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen gut. Der Toner wird unabhängig von
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Unter
jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen-Transparenz gut,
und keine Trübung
wird in der Transparenz beobachtet.
-
[Beispiel 5]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Beispiels 5 wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass ein kolloidales Siliciumoxid
(Silicagel; ST-O; zentraler Teilchendurchmesser: 8 nm, hergestellt
von der Nissan Chemical Industries, Ltd.) an Stelle der Dispersion
eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials (1)
in einer Menge von 60 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid, basierend
auf dem Gewicht des Toners: 5 Gewichts-%) zugegeben wird und die
Farbmitteldispersion (4) an Stelle der Farbmitteldispersion (1)
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der Gehalt
des Trennmittels beträgt
8 Gewichts-%, basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,2 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,22, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 1,16 und einen Gestaltfaktor SF1 von 116,4, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 3,30 × 102 Pas bzw. 1,56. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Beispiels 5 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Beispiels 5 dann bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes und
der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen gut. Der Toner wird unabhängig von
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Unter
jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen-Transparenz gut,
und keine Trübung
wird in der Transparenz beobachtet.
-
[Beispiel 6]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Beispiels 6 wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass ein kolloidales Siliciumoxid
(Silicagel; ST-OL; zentraler Teilchendurchmesser: 8 nm, hergestellt
von der Nissan Chemical Industries, Ltd.) an Stelle der Dispersion
eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden Materials (1)
in einer Menge von 120 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid, basierend auf
dem Gewicht des Toners: 20 Gewichts-%) zugegeben wird und die Farbmitteldispersion
(4) an Stelle der Farbmitteldispersion (1) in der gleichen Weise
wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der Gehalt des Trennmittels beträgt 7 Gewichts-%,
basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,6 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,25, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/
dem Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers
(GSDp) von 1,19 und einen Gestaltfaktor SF1 von 118,1, der zeigt,
dass das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 6,60 × 102 Pas bzw. 1,09. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Beispiels 6 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Beispiels 6 dann bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes und
der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen gut. Der Toner wird unabhängig von
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Unter
jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen-Transparenz gut,
und keine Trübung
wird in der Transparenz beobachtet.
-
[Beispiel 7]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Beispiels 7 wird in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass ein Mikro-Titanmoxid
an Stelle der Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials (1) in einer Menge von 80 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid,
basierend auf dem Gewicht des Toners: 10 Gewichts-%) zugegeben wird
und die Farbmitteldispersion (2) an Stelle der Farbmitteldispersion
(1) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der
Gehalt des Trennmittels beträgt 8
Gewichts-%, basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,4 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,24, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 1,15 und einen Gestaltfaktor SF1 von 117,2, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 8,15 × 102 Pas bzw. 1,07. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Beispiels 7 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Beispiels 7 dann bezüglich der
Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes und
der OHP-Bogen-Transparenz
untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen gut. Der Toner wird unabhängig von
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Unter
jeden Bedingungen hatte das fixierte Bild einen Oberflächenglanz,
und kein Hochtemperatur-Versatz trat auf. Weiter ist die OHP-Bogen-Transparenz gut,
und keine Trübung
wird in der Transparenz beobachtet.
-
[Vergleichsbeispiel 1]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Vergleichsbeispiels 1 wird
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass
ein kolloidales Siliciumoxid (Silicagel; ST-OL; zentraler Teilchendurchmesser:
40 nm, hergestellt von der Nissan Chemical Industries, Ltd.) an
Stelle der Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials (1) in einer Menge von 180 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid, basierend
auf dem Gewicht des Toners: 22,5 Gewichts-%) zugegeben wird und
die Farbmitteldispersion (2) an Stelle der Farbmitteldispersion
(1) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der
Gehalt des Trennmittels beträgt
7,5 Gewichts-%, basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,6 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,25, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 1,21 und einen Gestaltfaktor SF1 von 119,7, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 2,40 × 103 Pas bzw. 0,52. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Vergleichsbeispiels 1 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Vergleichsbeispiels 1 dann bezüglich
der Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierees, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes
und der OHP-Bogen-Transparenz untersucht. Als ein Ergebnis zeigt
sich eine leichte Verschlechterung der ölfreien Fixiereigenschaften
unter jeden Bedingungen. Der Toner wird unabhängig von der getragenen Menge
an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen. Jedoch hatte das resultierende
fixierte Bild einen unzureichenden Oberflächenglanz. Der resultierende
OHP-Bogen hatte eine niedrige Transparenz, und es wird etwas Trübung in
der Transparenz beobachtet.
-
[Vergleichsbeispiel 2]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Vergleichsbeispiels 2 wird
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass
ein kolloidales Siliciumoxid (Silicagel; ST-OL; zentraler Teilchendurchmesser:
40 nm, hergestellt von der Nissan Chemical Industries, Ltd.) an
Stelle der Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials (1) in einer Menge von 9 Gewichtsteilen (Gehalt an Siliciumoxid,
basierend auf dem Gewicht des Toners: 1,5 Gewichts-%) zugegeben
wird und die Farbmitteldispersion (2) an Stelle der Farbmitteldispersion
(1) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der
Gehalt des Trennmittels beträgt
9 Gewichts-%, basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,2 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,21, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 1,20 und einen Gestaltfaktor SF1 von 117,7, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 2,70 × 102 Pas bzw. 1,68. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Vergleichsbeispiels 2 herzustellen.
-
(Bewertung)
Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler
des Vergleichsbeispiels 2 dann bezüglich der Fixierbarkeit während des ölfreien
Fixierees, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes
und der OHP-Bogen-Transparenz untersucht. Als ein Ergebnis sind
die ölfreien
Fixiereigenschaften unter jeden Bedingungen gut. Wenn jedoch die
Fixiertemperatur 160°C
oder 180°C
beträgt und
die getragene Mange an Toner 4,5 g/m2 oder
9,0 g/m2 beträgt, trat ein Kleben auf, das
es unmöglich
macht, ein Bild zu erhalten. Kein Hochtemperatur-Versatz trat bis
zu 180°C
auf. Wenn die Fixiertemperatur 200°C beträgt und die getragene Menge
an Toner 4,5 g/m2 beträgt, trat ein Hochtemperatur-Versatz auf. Der
resultierende OHP-Bogen zeigte aufgrund des Hochtemperatur-Versatzes
eine Oberflächenrauhigkeit,
und es wird etwas Trübung
in der Transparenz beobachtet.
-
[Vergleichsbeispiel 3]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Vergleichsbeispiels 3 wird
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass
die Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials (2) an Stelle der Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen
bestehenden Materials (1) in einer Menge von 26 Gewichtsteilen (Gehalt
an Siliciumoxid, basierend auf dem Gewicht des Toners: 2,0 Gewichts-%)
zugegeben wird und die Farbmitteldispersion (2) an Stelle der Farbmitteldispersion
(1) in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zugegeben wird. Der
Gehalt des Trennmittels beträgt
9 Gewichts-%, basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,3 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,20, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 1,18 und einen Gestaltfaktor SF1 von 115,2, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 1,70 × 102 Pas bzw. 2,03. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Vergleichsbeispiels 3 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Vergleichsbeispiels 3 dann bezüglich
der Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes
und der OHP-Bogen-Transparenz untersucht. Als ein Ergebnis sind die ölfreien
Fixiereigenschaften unter jeden Bedingungen gut. Wenn jedoch die
Fixiertemperatur 180°C
beträgt
und die getragene Mange an Toner 4,5 g/m2 beträgt, trat
ein Hochtemperatur-Versatz auf. Weiter sank der resultierende Glanz, weil
der Entwickler das Papier durchdrang. Wenn die Fixiertemperatur
200°C beträgt, trat
ein Kleben an der Fixierwalze auf. Der resultierende OHP-Bogen zeigte
aufgrund des Hochtemperatur-Versatzes eine Oberflächenrauhigkeit,
und es wird etwas Trübung
in der Transparenz beobachtet.
-
[Vergleichsbeispiel 4]
-
Ein
aus Einzelteilchen bestehender Toner des Vergleichsbeispiels 4 wird
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer, dass
die Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen bestehenden
Materials (2) an Stelle der Dispersion eines anorganischen aus Einzelteilchen
bestehenden Materials (1) in einer Menge von 240 Gewichtsteilen
(Gehalt an Siliciumoxid, basierend auf dem Gewicht des Toners: 25,0
Gewichts-%) zugegeben wird und die Farbmitteldispersion (2) an Stelle
der Farbmitteldispersion (1) in der gleichen Weise wie in Beispiel
1 zugegeben wird. Der Gehalt des Trennmittels beträgt 5 Gewichts-%,
basierend auf dem Gewicht des Toners.
-
Es
wird dann beobachtet, dass der aus Einzelteilchen bestehende Toner,
der so erhalten wird, einen volumengemittelten Teilchendurchmesser
D50 von 5,8 μm, einen Verteilungsindex des
volumengemittelten Teilchendurchmessers GSDv von 1,26, ein Verhältnis des
Verteilungsindex des volumengemittelten Teilchendurchmessers (GSDv)/dem
Verteilungsindex des zahlengemittelten Teilchendurchmessers (GSDp)
von 1,27 und einen Gestaltfaktor SF1 von 120,4, der zeigt, dass
das Teilchen kugelförmig
ist, hat. Bei 160°C
betragen die komplexe Viskosität
und tan δ,
die aus den Messungen der dynamischen Viskoelastizität der Tonerteilchen bestimmt
werden, 2,97 × 103 Pas bzw. 0,51. Der aus Einzelteilchen bestehende
Toner wird dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verarbeitet,
um einen Entwickler des Vergleichsbeispiels 4 herzustellen.
-
(Bewertung)
-
Unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird der Entwickler des
Vergleichsbeispiels 4 dann bezüglich
der Fixierbarkeit während
des ölfreien
Fixierens, der Abziehbarkeit, dem Oberflächenglanz des fixierten Bildes
und der OHP-Bogen-Transparenz untersucht. Als ein Ergebnis zeigt
sich ein geringes Abfallen der ölfreien
Fixiereigenschaften. Jedoch konnte der Toner unabhängig von
der Änderung
der getragenen Menge an Toner ohne jeden Widerstand abgezogen werden.
Wenn die Fixiertemperatur von 160°C
bis 200°C
beträgt,
trat kein Hochtemperatur-Versatz auf. Das resultierende fixierte
Bild hatte einen unzureichenden Oberflächenglanz unter jeden Bedingungen.
Der resultierende OHP-Bogen hatte eine niedrige Transparenz, und
es wird etwas Trübung
in der Transparenz beobachtet.
-
In
der vorliegenden Erfindung macht die Verwendung der zuvor genannten
Zusammensetzung es möglich,
einen Toner für
die Entwicklung eines elektrostatischen Bildes bereitzustellen,
welcher eine verringerte Abhängigkeit
der Abziehbarkeit des fixierten Bildes von der Fixiertemperatur
und der getragenen Menge an Toner hat und ausgezeichnet bezüglich der
Fixiereigenschaften ist, wie zum Beispiel Oberflächenglanz des fixierten Bildes,
OHP-Transparenz und Biegefestigkeit des fixierten Bildes. Somit
kann ein ausgezeichnetes Bild gebildet werden.