-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Toner für die Entwicklung elektrostatischer
Bilder, welcher die Steuerung des Betrags der elektrostatischen
Ladung bzw. Aufladung ermöglicht,
wenn ein solcher Toner zur Entwicklung elektrostatischer latenter
Bilder bei der Elektrophotografie, bei der elektrostatischen Aufzeichnung,
beim elektrostatischen Drucken und Kopieren, sowie bei anderen elektrostatischen
Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Verfahren eingesetzt wird. Weiterhin
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Ladungssteuerharzteilchen,
die als Ausgangsmaterial für
die Herstellung des gleichen Toners verwendet werden.
-
In
Kopiergeräten
und bei anderen, mit den Verfahrensschritten der Elektrophotografie
arbeitenden Vorrichtungen werden verschiedene Trockentoner oder
Nasstoner verwendet, die ihrerseits enthalten ein Färbemittel,
ein Fixierharz und andere Substanzen, die dazu benutzt werden, das
latente elektrostatische Bild sichtbar zu machen, das auf dem Photorezeptor
erzeugt worden ist; dieser Photorezeptor weist eine photo- bzw.
lichtempfindliche Schicht auf, welche eine anorganische oder eine
organische photoleitfähige
Substanz enthält.
Bei solchen Systemen zur Entwicklung latenter elektrostatischer
Bilder stellt die elektrostatische Aufladbarkeit solcher Toner den
wichtigsten Faktor dar. Um so das Ausmaß bzw. den Betrag der elektrostatischen Aufladung
des Toners richtig zu steuern, wird dem Toner häufig ein Ladungssteuermittel
zugesetzt, das eine positive oder negative elektrostatische Ladung
bzw. Aufladung gewährleistet.
-
Zu
Ladungssteuermitteln, die eine positive Aufladung des Toners erzeugen,
gehören
Nigrosin-Farbstoffe, die in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. SHO41-2427 und in weiteren Dokumenten beschrieben sind. Zu Ladungssteuermitteln,
die eine negative Aufladung des Toners erzeugen gehören Metallkomplex-Farbstoffe,
die in den geprüften
japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. SHO41-20153, SHO43-17955 und SHO45-26478 sowie in weiteren Dokumenten
dieser Art beschrieben sind. Jedoch haben die meisten der dort beschriebenen
Ladungssteuermittel eine komplexe Struktur und erweisen sich als
nicht dauerhaft; z.B. besteht die Gefahr, dass diese Ladungssteuermittel
zersetzt werden oder ihre anfängliche
Ladungssteuerfähigkeit
beeinträchtigt
oder verloren geht, wenn diese Ladungssteuermittel ausgesetzt werden mechanischer
Reibung oder Schlag- oder Stoßeinwirkung,
Temperaturänderungen
oder Änderungen
der Luftfeuchtigkeit, Einwirkung elektrischer Ladung, Bestrahlung
mit Licht und dergleichen. Darüber
hinaus sind viele dieser herkömmlichen
Ladungssteuermittel farbige Substanzen, so dass sie für die Anwendung
als Vollfarbentoner nicht in Betracht kommen.
-
Um
diese Schwierigkeiten und Probleme zu überwinden wird mit der nicht-geprüften japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. SHO62-145255 beispielsweise ein Gehalt an einem Metallsalz der
Salicylsäure
oder von einem Derivat davon als ein Ladungssteuermittel vorgeschlagen.
Mit der nicht-geprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. SHO63-163374 werden Verfahren zur Bestimmung der Kristallstrukturen
und der Kristalldurchmesser von Metallsalzen der Salicylsäure und
von deren Derivaten vorgeschlagen, die in dem Toner enthalten sind;
hier mit besonderer Erwähnung
von Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat. Obwohl diese Substanzen insoweit
vorteilhaft sind, dass sie in Farbtoner eingesetzt werden können, ist
deren Wärmebeständigkeit,
deren gleichmäßige Dispergierbarkeit
in einem Kunstharz oder deren Ladungssteuerfähigkeit, oder insbesondere
deren Ladungsanstieggeschwindigkeit unzureichend, so dass hier Raum
für weitere
Untersuchungen bleibt.
-
Das
Dokument
EP 1 061 420
A offenbart Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat als aktive
Substanz in einem Ladungssteuermittel, das seinerseits in Form von Teilchen
vorliegt, die ein Granulierhilfsmittel und ein Kunstharz und einen
entsprechenden Toner enthalten.
-
Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend dargelegten
Schwierigkeiten und Probleme aus dem Stand der Technik entwickelt
worden. Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Toner zur Entwicklung
elektrostatischer Bilder bereitgestellt werden, der ein Ladungssteuermittel
enthält,
das seinerseits gute Wärmebeständigkeit,
gute Affinität
zu dem Kunstharz und gute Dispergierbarkeit in diesem Kunstharz
aufweist, das weiterhin eine hohe Geschwindigkeit beim Ladungsanstieg
gewährleistet,
das weiterhin eine ausgezeichnete Beständigkeit der elektrostatischen
Ladung bei Temperatur- und Luftfeuchtigkeits-Änderungen (Beständigkeit
gegen Änderungen
der Umgebungsbedingungen) sowie eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit
aufweist, und das in verschiedenen chromatischen oder achromatischen
Tonern verwendet werden kann. Weiterhin sollen mit der vorliegenden
Erfindung Ladungssteuerharzteilchen bereitgestellt werden, die als
ein Ausgangsmaterial für
die Herstellung solcher Toner dienen.
-
Zur
Lösung
der vorstehend dargelegten Schwierigkeiten und Probleme werden mit
der vorliegenden Erfindung Ladungssteuerharzteilchen bereitgestellt,
die enthalten wenigstens ein Ladungssteuermittel und ein Binderharz,
wobei es sich bei diesem Ladungssteuermittel handelt um:
- [A] ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
entsprechend der nachstehenden allgemeinen Formel (1), das bei der
Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung (der Wellenlänge 1,54 Å = 0,1541
nm) größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
wenigstens 5,2±0,2°, 5,7±0,2°, 6,4±0,2°, 6,7±0,2° und 15,4±0,2° aufweist;
oder
- [B] ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat entsprechend
der nachstehenden allgemeinen Formel (1), das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung (der Wellenlänge 1,541 Å = 0,1541
nm) größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
wenigstens 7,7±0,2° und 15,7±0,2° aufweist;
wobei in vorstehender
Formel (1), t-Bu für
eine tertiäre
Butylgruppe steht.
-
Bei
der Herstellung eines Toner zur Entwicklung elektrostatischer Bilder,
der enthält
die erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen,
ein Färbemittel
und ein Binderharz für
Toner, ist das in den Ladungssteuerharzteilchen enthaltene kristalline
Zink-3,5,-di-tert-butylsalicylat sehr bzw. hoch gleichmäßig in dem
Binderharz dispergiert, so dass dessen Ladungssteuerfähigkeit
verbessert ist. Insbesondere kann eine entgegengesetzte Aufladung
in der Anfangsphase der durch Reibungseinwirkung erfolgenden Aufladung
des Toners und eine Veränderung
der Ladung bei fortlaufender Dauer verhindert werden.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Toner
zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, der seinerseits enthält die erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen,
ein Färbemittel
und ein Binderharz für
Toner, handelt es sich um einen Toner, bei welchem das darin enthaltende
Ladungssteuermittel gute Wärmebeständigkeit,
gute Affinität
zu dem Binderharz und gute Dispergierbarkeit in diesem Binderharz,
sowie eine hohe Geschwindigkeit beim Ladungsanstieg gewährleistet;
weiterhin ist dieses Ladungssteuermittel hoch effektiv bei einer
Erhöhung der
Geschwindigkeit der elektrophotographischen Vorgänge und andere Prozesse, und
erhöht
die Qualität
der Ausgangsbilder; weiterhin weist dieses Ladungssteuermittel eine
außerordentlich
hohe Beständigkeit
der elektrostatischen Ladung bei Änderungen der Temperatur und
Luftfeuchtigkeit (Beständigkeit
bei Änderungen
der Umgebungsbedingungen) und eine außerordentlich hohe Lagerbeständigkeit
auf und kann in verschiedenen chromatischen oder achromatischen
Tonern eingesetzt werden.
-
Das
vorstehend genannte Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat kann dadurch
hergestellt werden, dass ein Zink-Bereitstellungsmittel zu 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure hinzugefügt wird,
die ihrerseits durch Butylierung von Salicylsäure erhalten worden ist.
-
Sofern
die Umsetzung von 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure mit dem Zink-Bereitstellungsmittel
in einem wässrigen
System erfolgt, kann das kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicyalt des vorstehend
genannten Typs [A] mit Hilfe der nachstehend angegebenen Verfahrensschritte
[1] bis [4] erhalten werden. Obwohl diese Umsetzung auch in einem
organischen Lösemittelsystem
durchgeführt
werden kann, wird – unter
Berücksichtigung
der Kosten und der Vorhersehbarkeit von Reaktionsablauf und Produkt – eine Umsetzung
in wässrigem System
bevorzugt.
- [1] Verfahrensschritt zur Auflösung von
3,5-Di-tert-Butylsalicylsäure
in einer wässrigen
alkalischen Lösung;
- [2] Verfahrensschritt zur Auflösung des Zink-Bereitstellungsmittels
in Wasser;
- [3] Verfahrensschritt, in welchem die nach dem Verfahrensschritt
[2] erhaltene wässrige
Lösung
des Zink-Bereitstellungsmittels zu der nach Verfahrensschritt [1]
erhaltenen wässrigen
Lösung
von 3,5-Di-tert-Butylsalicylsäure hinzugefügt wird,
während
die letztere erwärmt
wird; das dabei gebildete Reaktionsgemisch wird unter Erwärmung gerührt, bis
die Umsetzung vollständig
abgelaufen und beendet ist;
- [4] ein Verfahrensschritt zur Nachbehandlung, in deren Verlauf
das im Verfahrensschritt [3] erhaltene Reaktionsgemisch filtriert,
und der dabei gebildete Filterkuchen gewaschen, getrocknet und daraufhin
gemahlen wird.
-
Insbesondere
kann das angestrebte Produkt beispielsweise entsprechend dem nachfolgenden
Verfahren synthetisiert werden: Zu 2 Mol 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure wird
eine ausreichende Menge wässrige
alkalische Lösung
hinzugefügt;
das Gemisch wird erwärmt
bis eine klare Lösung
erhalten wird. Getrennt davon wird eine wässrige Lösung eines Zink-Bereitstellungsmittels
erzeugt, die ein Mol Zink enthält.
Diese zinkhaltige Lösung
wird tropfenweise zu der vorstehend genannten wässrigen Lösung von 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure hinzugefügt, während diese
letztere wässrige
Lösung
erwärmt
wird, um so eine Umsetzung unter Erwärmung und pH-Wert-Einstellung
zu erreichen; nach vollständigem
Ablauf und Beendigung der Umsetzung wird das so erhaltene Reaktionsgemisch
filtriert, und der dabei gebildete Filterkuchen wird mit Wasser
gewaschen und anschließend
getrocknet.
-
Die
Auswahl der für
diese Umsetzung geeigneten Zink-Bereitstellungsmittel
ist nicht besonders beschränkt;
beispielsweise kommen hier Zinksulfat, Zinkchlorid, Zinkacetat und
weitere Zinksalze in Betracht.
-
Zu
bevorzugten Beispielen von kristallinem Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
des vorstehend genannten Typs [A], die nach den vorstehend angegebenen
Verfahrensschritten erhalten werden können, gehört ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
wenigstens 5,2±0,2°, 5,7±0,2°, 6,4±0,2°, 6,7±0,2° und 15,4±0,2° aufweist.
-
Sofern
das Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat durch Umsetzung mit einem Zink-Bereitstellungsmittel
in einem wässrigen
System erzeugt wird, kann das kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
des oben angegebenen Typs [B] nach einer Folge von Verfahrensschritten
[1], [2], [3'] und
[4] erhalten werden, wobei der ursprüngliche Verfahrensschritt [3]
nunmehr durch einen Verfahrensschritt [3'] ersetzt ist. In diesem Verfahrensschritt
[3'] wird die im
Verfahrensschritt [1] gebildete wässrige Lösung von 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure zu der
im Verfahrensschritt [2] gebildeten wässrigen Lösung des Zink-Bereitstellungsmittels
hinzugefügt,
während
die letztere erwärmt
wird; dass dabei gebildete Reaktionsgemisch wird unter Rühren erwärmt, bis
die Umsetzung vollständig abgelaufen
und beendet ist.
-
Insbesondere
kann in diesem Falle das gewünschte
Produkt beispielsweise nach nachstehendem Verfahren synthetisiert
werden: Zu 2 Mol 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure wird eine ausreichende
Menge wässriger alkalischer
Lösung
hinzugefügt;
das Gemisch wird erwärmt
bis eine klare Lösung
erhalten wird. Getrennt davon wird eine wässrige Lösung des Zink-Bereitstellungsmittels
erzeugt, die 1 Mol Zink enthält.
Diese wässrige zinkhaltige
Lösung
wird erwärmt,
und zu dieser warmen zinkhaltigen Lösung wird die vorstehend genannte wässrige Lösung von
3,5-Di-tert-butylsalicylsäure
tropfenweise hinzugefügt;
die Umsetzung erfolgt unter Erwärmung
und bei pH-Wert-Einstellung. Nach vollständigem Ablauf und Beendigung
der Umsetzung wird das so erhaltene Reaktionsgemisch filtriert;
der dabei gebildete Filterkuchen wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen
und anschließend
getrocknet. Als beispielhafte Zink-Bereitstellungsmittel kommen die vorstehend
genannten Zinksalze in Betracht.
-
Als
ein bevorzugtes Beispiel für
das kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
des vorstehend genannten Typs [B], das nach den vorstehend genannten
Verfahrensschritten erhalten werden kann, gehört ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung
größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,7±0,2° aufweist.
-
Das
kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat des Typs [B] (insbesondere
dasjenige kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat, das nach
den Verfahrensschritten [1], [2], [3'] und [4] erhalten worden ist) bildet ein
Ladungssteuermittel, das einen hohen Betrag der Anfangsladungen,
eine gute Ladungssteuercharakteristik und eine gerade richtige niedrige
Schüttdichte
der Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat-Teilchen (von beispielsweise
2 bis 5 ml/g) aufweist.
-
Aus
diesem Grunde ist die Dispergierbarkeit in Kunstharzen etwa in Binderharzen
für Toner
verbessert; dies macht es einfach, das Ladungssteuermittel einheitlich
und gleichmäßig in dem
Binderharz zu dispergieren, was wiederum die Ladungsanstiegsgeschwindigkeit
des Toners erhöht,
die Beständigkeit
der elektrostatischen Ladung bei Temperaturänderungen und Feuchtigkeitsänderungen
(Beständigkeit
gegen Änderungen
der Umweltbedingungen) verbessert und die Lagerbeständigkeit
erhöht;
weiterhin kann der Transport mit größeren Mengen pro Volumeneinheit
durchgeführt
werden, so dass die Transportkosten signifikant vermindert werden
können.
-
Das
erfindungsgemäße Ladungssteuermittel
kann im wesentlichen vollständig
aus dem vorstehend genannten kristallinen Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat bestehen.
-
Die
vorstehend genannten Ladungssteuerharzteilchen können verfestigte bzw. fest
gewordene, gemahlene Teilchen aus einem warmgekneteten Produkt sein,
das seinerseits ein Gemisch aus wenigstens einem erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel
und einem Binderharz darstellt. Derartige Ladungssteuerharzteilchen
können
beispielsweise dadurch erhalten werden, dass ein erfindungsgemäßes Ladungssteuermittel und
ein Harz (beispielsweise ein Binderharz) in einem gegebenen Gewichtsverhältnis miteinander
vermischt werden; das so gebildete Gemisch erwärmt und geknetet wird, und
die danach erhaltene Harzzusammensetzung abgekühlt, verfestigt und anschließend vermahlen
wird.
-
Das
Gewichtsverhältnis
beim Mischen von Ladungssteuermittel (beispielsweise das kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
vom oben genannten Typ [A] oder vom oben genannten Typ [B]) und
Harz (beispielsweise Binderharz) zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen
kann vorzugsweise 1 : 9 bis 9 : 1 betragen; noch weiter bevorzugt
ist ein solches Gewichtsverhältnis
von 3 : 7 bis 7 : 3.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Toner
zur Entwicklung elektrostatischer Bilder handelt es sich um einen Toner
zur Entwicklung elektrostatischer Bilder, der die vorstehend genannten
Ladungsteuerharzteilchen, ein Färbemittel
und ein Binderharz für
Toner enthält.
Insbesondere ist hier ein solcher Toner zur Entwicklung elektrostatischer
Bilder vorgesehen, der ein Ladungssteuermittel, ein Färbemittel
und ein Binderharz für
Toner enthält,
wobei es sich bei diesem Ladungssteuermittel um ein kristallines
Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat entsprechend der oben angegebenen
allgemeinen Formel (1) handelt, das bei der Röntgenbeugung mit Hilfe charakteristischer
CuK-α-Röntgenstrahlung
größere Peaks
der Bragg-Winkel bei wenigstens 5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,7±0,2° aufweist.
-
Kurze Erläuterung
der Zeichnungen:
-
1 zeigt
ein Röntgenbeugungsdiagramm
des nach Beispiel 1 erhaltenen Ladungssteuermittels;
-
2 zeigt
ein Röntgenbeugungsdiagramm
des nach Beispiel 2 erhaltenen Ladungssteuermittels; und
-
3 zeigt
ein Röntgenbeugungsdiagramm
des nach Beispiel 3 erhaltenen Ladungssteuermittels.
-
Ladungssteuerharzteilchen:
-
Obwohl
im Rahmen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des Teilchendurchmesser
des kristallinen Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat keine Beschränkung vorgesehen
ist, ist es wünschenswert,
dass der mittlere Teilchendurchmesser nicht mehr als 20 μm beträgt, vorzugsweise
nicht mehr als 10 μm
beträgt,
je im Hinblick auf die Verbesserung der Dispergierbarkeit dieser
Teilchen in dem Harz.
-
Diese
gewünschten
Kristallteilchengrößen des
erfindungsgemäßen Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
können
beispielsweise durch Nassvermahlung und/oder durch Trockenvermahlung
oder durch Behandlung in einem Lösemittel
erzielt werden.
-
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung übertrifft das als Ladungssteuermittel
dienende kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat herkömmliche
Metallsalze der Salicylsäure
hinsichtlich ihrer Dispergierbarkeit in dem Harz. Sofern die erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen
durch Vermischen dieses kristallinen Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
mit einem Harz erzeugt worden sind, und der Toner zur Entwicklung
elektrostatischer Bilder durch Vermischen dieser Ladungssteuerharzteilchen
mit einem Färbemittel
und mit einem Binderharz für
Toner erzeugt worden ist, dann ist das vorstehend genannte, erfindungsgemäße, kristalline Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat
in dem Harz gleichmäßiger und
einheitlicher dispergiert, so dass dessen Ladungssteuerverhalten
verbessert ist. Insbesondere kann verhindert werden, dass sich während der
Anfangsphase der durch Reibungseinwirkung erfolgenden elektrostatischen
Aufladung des Toners eine entgegengesetzte Ladung aufbaut; weiterhin
kann verhindert werden, dass sich im Laufe der Zeit die aufgebaute
Ladung verändert.
-
Zu
Beispielen für
geeignete Harze, die für
die erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen
verwendet werden können,
gehören
die typischen bekannten Binderharze für Toner, wie sie nachstehend
beschrieben sind. Ein für
die Ladungssteuerharzteilchen bevorzugt eingesetztes Harz hat ein
mittleres zahlenmäßiges Molekulargewicht
(Mn) von 2.500 bis 30.000; vorzugsweise ist hier ein solches Harz
vorgesehen, das für
das Verhältnis
von mittlerer gewichtsmäßigem Molekulargewicht
(Mw) mittlerem zahlenmäßigem Molekulargewicht
(Mn) einen Wert im Bereich von 2 bis 20 hat. Das Harz in den Ladungssteuerharzteilchen
und das zur Herstellung des, diese gleichen Ladungssteuerharzteilchen
enthaltenden Toners benutzte Harz kann identisch sein oder kann
nicht identisch sein.
-
Die
erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen
können
beispielsweise nach dem nachstehend angegebenen Verfahren hergestellt
werden. Insbesondere können
diese Ladungssteuerharzteilchen dadurch erhalten werden, dass wenigstens
ein erfindungsgemäßes Ladungssteuermittel
in einem Henschel-Mischer oder einer anderen mechanischen Mischvorrichtung
sorgfältig
miteinander vermischt werden, und das so erzeugte Gemisch anschließend in
geschmolzenen Zustand unter Normaldruck oder unter erhöhtem Druck
geknetet wird. Dieser Knetvorgang kann in einer Warmknetmaschine
durchgeführt
werden, etwa in einem Warmwalzenstuhl, einem Kneter, einem Innenmischer
oder einem Extruder; das so schmelzgeknetete Produkt wird anschließend abgekühlt, verfestigt
und daraufhin vermahlen.
-
Das
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen
verwendete Ladungssteuermittel kann beispielsweise als trockenes
Pulver oder als ein aus einem wässrigen
System erhaltener, vorgetrockneter Presskuchen eingesetzt werden.
Sofern das Ladungssteuermittel in Form eines trockenen Pulvers eingesetzt
wird, kann ein Dispergierhilfsmittel oder ein Additiv zugesetzt
werden, um die Dispergierbarkeit in dem Harz zu verbessern. Beispielsweise
kann hier Wasser oder irgendein organisches Lösemittel verwendet werden.
Nachdem das erfindungsgemäße Ladungssteuermittel
das Harz sowie Wasser oder irgendein organisches Lösemittel
in dem Henschel-Mischer
oder in einer anderen mechanischen Mischvorrichtung miteinander
vermischt worden sind kann das so erzeugte Gemisch eingebracht und
geknetet werden in einem Warmwalzenstuhl, in einer Mischvorrichtung
mit Flash-Verdampfung,
in einem Kneter, in einem Extruder oder in einer ähnlichen
Knetmaschine. Wenn eine Knetmaschine mit Flash-Verdampfer, ein Kneter
oder eine ähnliche Vorrichtung
benutzt wird, dann ist es nach einer alternativen Arbeitsweise möglich, das
Ladungssteuermittel, das Harz sowie Wasser oder irgendein organisches
Lösemittel
in einem einzigen Arbeitsschritt in die Vorrichtung einzubringen
und lediglich eine einzige Mischbehandlung durchzuführen. Das
so erzeugte Gemisch wird anschließend erwärmt und unter erhöhtem Druck
oder unter Normaldruck in geschmolzenem Zustand geknetet. Das noch
vorhandene restliche Wasser oder Lösemittel wird anschließend verdampft,
was unter Normaldruck oder unter verminderten Druck erfolgen kann,
um das Gemisch zu trocknen. Das Gemisch wird anschließend abgekühlt, verfestigt
und daraufhin vermahlen, um die gewünschten Ladungssteuerharzteilchen
zu erhalten. Obwohl das vorstehend genannte Lösungsmittel irgendein übliches
bekanntes organisches Lösemittel sein
kann, wird hier vorzugsweise ein niedrig siedendes, hoch flüchtiges
Lösemittel
eingesetzt, wie etwa Ethanol, Methanol, Isopropanol oder Aceton.
-
Toner zur
Entwicklung elektrostatischer Bilder
-
Der
erfindungsgemäße Toner
zur Entwicklung elektrostatischer Bilder enthält ein Ladungssteuermittel [ein
kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat entsprechend der oben
angegebenen allgemeinen Formel (1), das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung
größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
wenigstens 5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,7±0,2° aufweist]
oder die erfindungsgemäßen Ladungssteuerharzteilchen,
und ferner ein Binderharz für
Toner sowie ein Färbemittel.
-
In
dem erfindungsgemäßen Toner
zur Entwicklung elektrostatischer Bilder kann der Anteil an Ladungssteuermittel
0,1 bis 10 Gew.-Teile ausmachen, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-Teile
ausmachen, je bezogen auf 100 Gew.-Teile des Binderharzes für Toner
(oder bezogen auf 100 Gew.-Teile der Summe aus Binderharz für Toner
und dem in den Ladungssteuerharzteilchen enthaltendem Harz).
-
Zu
Beispielen für
geeignete Harze, die in dem erfindungsgemäßen Toner eingesetzt werden
können, gehören solche
Harze, die traditionell als Bindemittelharze bzw. Binderharze für Toner
verwendet worden sind. Mehr im Einzelnen können hier synthetische Harze
genannt werden, wie etwa Polystyrolharze, Styrol-acryl-harze, Styrol-butadien-harze,
Styrol-malein-harze, Styrol-vinylmethylether-harze, Styrol-methacrylat-copolymere,
Polyesterharze, Phenolharze und Epoxyharze. Jedes dieser Harze kann
allein für
sich verwendet werden, oder es können
Gemische bzw. Blends aus mehreren verschiedenen Harzen dieser Art eingesetzt
werden. Unter den angegebenen Harzen werden vorzugsweise solche
Harze eingesetzt, die eine Glasübergangstemperatur
von 50 bis 75°C,
eine Erweichungstemperatur von 80 bis 150°C und ein mittleres zahlenmäßiges Molekulargewicht
(Mn) von 1.000 bis 30.000 aufweisen; noch weiter bevorzugt sind
hier solche Harze, deren Verhältnis
von mittlerem gewichtsmäßigen Molekulargewicht
(Mw) mittlerem zahlenmäßigen Molekulargewicht
(Mn) einen Wert von 2 bis 50 hat.
-
Eine
bevorzugte Auswahl des Binderharzes für Toner und des in den Ladungssteuerharzteilchen
enthaltenen Harzes bezieht sich auf die Anwendung in einem Toner,
der vorgesehen ist für
die Vollfarben-Bilderzeugung durch Vermischen von Substraktionsfarben,
ferner für
Overhead-Projektoren (OHP) und für
weitere Anwendungen dieser Art; für diesen Fall ist je ein spezielles
Binderharz für
den Toner und ein spezielles Harz für die Ladungssteuerharzteilchen
vorgesehen, für
das besondere Eigenschaften gefordert werden; beispielsweise soll
dieses Binderharz bzw. Harz transparent sein, weitgehend farblos
sein (damit keine Farbtonbeeinträchtigung
oder -beschädigung
im Tonerbild auftritt), weiterhin verträglich mit dem verwendeten Ladungssteuermittel
sein, unter den richtigen Temperatur- oder Druckbedingungen fluid
sein und schließlich
pulverisierbar sein. Zu Beispielen für die hier vorzugsweise angewandten
Harze gehören
Polystyrolharze, Acrylharze, Styrol-acryl-harze, Styrol-methacrylat-copolymerisate
und Polyesterharze. Besonders bevorzugt ist hier ein Polyesterharz
oder ein Styrol-acryl-harz, dass je eine Säurezahl von 1 bis 50 mg KOH/g
aufweist.
-
In
den erfindungsgemäßen Toner
können
als Färbemittel
verschiedene bekannte Farbstoffe und Pigmente eingearbeitet sein.
Zu solchen Farbstoffen oder Pigmenten, die in farbigen Tonern verwendet
werden können,
gehören
beispielsweise Ruß,
organische Pigmente wie etwa Chinophthalon, Hansagelb, Rhodamin-6G-Pigmentfarbe,
Chinacridon, Diodeosin, Kupfer-phthalocyaninblau und Kupfer-phthalocyaningrün, ferner
verschiedene öllösliche Farbstoffe,
Dispersionsfarbstoffe, wie etwa Azo-Farbstoffe, Chinophthalon-Farbstoffe,
Anthtrachinon-Farbstoffe, Xanthen-Farbstoffe, Triphenylmethan-Farbstoffe
und Phthalocyanin-Farbstoffe, sowie Farbstoffe und Pigmente die
mit höheren
Fettsäuren,
synthetischen Harzen oder dergleichen modifiziert sind.
-
Der
erfindungsgemäße Toner
zur Entwicklung elektrostatischer Bilder kann die vorstehend genannten Färbemittel
je einzeln für
sich oder in Form einer Kombination aus mehreren verschiedenen Färbemitteln
dieser Art enthalten. Gute Spektraleigenschaften aufweisende Farbstoffe
und Pigmente können
vorzugsweise zur Herstellung von Tonern für die drei Grundfarben für die Vollfarben-Bilderzeugung
verwendet werden. Farbige Einfarbentoner können als Färbemittel eine zweckmäßige Kombination
aus einem Pigment und einem Farbstoff des gleichen Farbtons enthalten,
wie etwa ein Rhodamin-Pigment und Farbstoff, ein Chinophthalon-Pigment
und Farbstoff oder ein Phthalocyanin-Pigment und Farbstoff.
-
Ferner
können
zur Verbesserung der Tonerqualität
verschiedene Additive und Zusätze
hinzugefügt werden,
wie beispielsweise, eine Ablösung
der (Toner)-Teilchen von ihrem Haftgrund verhindernde oder unterdrückende Mittel
(so-genannte Anti-Offset-Mittel), das Fließverhalten verbessernde Mittel
(hier beispielsweise verschiedene Metalloxide, wie etwa Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid und Titanoxide, Magnesiumfluorid und dergleichen)
und Reinigungshilfsmittel (wie beispielsweise Metallseifen der Stearinsäure und
dergleichen; verschiedene Kunstharz-Mikropartikel, wie etwa Mikropartikel
aus Fluorkunstharzen, Mikropartikel aus Silikonkunstharzen und Mikropartikel
aus Styrol-(meth)acrylkunstharzen); derartige Additive und Zusätze können intern
oder extern hinzugefügt
werden.
-
Derartige,
ein Ablösen
des Tonerbildes verhindernde Mittel (Anti-offset agents or releasing
agents) dienen dazu, das Tonerfixierverhalten zu verbessern; zu
solchen Mitteln gehören
verschiedene Wachse, insbesondere Wachse mit einem mittleren Molekulargewicht
von 500 bis 15.000. Insbesondere können hier eingesetzt werden
Polyolefinwachse, wie etwa niedermolekulares Polypropylen, Polyethylen,
oxidiertes Polypropylen und oxidiertes Polyethylen; ferner natürliche Wachse,
wie etwa Carnauba-Wachs, Reis-Wachs und Montan-Wachs.
-
Der
erfindungsgemäße Toner
zur Erzeugung elektrostatischer Bilder kann beispielsweise nach
dem nachstehend angegebenen Verfahren hergestellt werden: Ein Toner
mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis
20 μm wird
erhalten durch sorgfältiges
Vermischen eines Binderharzes für
Toner, eines Färbemittels
und eines Ladungssteuermittels oder den oben beschriebenen Ladungssteuerharzteilchen;
soweit erforderlich, kann zusätzlich
ein magnetisches Material, ein das Fließverhalten beeinflussendes
Mittel und weitere andere Additive und Zusätze hinzugefügt werden;
zum sorgfältigen
Vermischen kann eine Kugelmühle
oder eine andere mechanische Mischvorrichtung verwendet werden;
nach dem sorgfältigen
Vermischen wird das erhaltene Gemisch in geschmolzenem Zustand geknetet;
hierzu wird ein Warmkneter verwendet, wie etwa ein Warmwalzenstuhl,
eine Knetmaschine oder ein Extruder; das so erhaltene, schmelzgeknetete
Produkt wird abgekühlt, verfestigt
und anschließend
pulverisiert; daraufhin gesichtet und klassifiziert, um Teilchen
der gewünschten Teilchengröße zu erhalten.
-
Zu
anderen, hier brauchbaren Verfahren gehört ein Verfahren, bei welchem
die Ausgangsmaterialien in einer Binderharzlösung dispergiert werden, die
daraufhin einer Sprühtrocknung
unterworfen wird; nach einem anderen Verfahren wird die Herstellung
des Toners durch Polymerisation modifiziert; hier wird ein gegebener
Satz von Ausgangsmaterialien mit dem das Binderharz bildenden Monomer
vermischt, um eine emulgierte Suspension zu erhalten, die daraufhin
polymerisiert wird, um den gewünschten
Toner zu erhalten (ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in
der nicht-geprüften
japanischen Patentpublikation HEI1-260461 und in der nicht-geprüften japanischen
Patentpublikation HEI2-32365 beschrieben). Sofern der erfindungsgemäße Toner
als Zwei-Komponenten-Entwickler eingesetzt wird, kann die Entwicklung
nach dem Zwei-Komponenenten-Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren
durchgeführt
werden oder nach einem anderen Verfahren, wo der Toner im Gemisch
mit einem Trägerpulver
eingesetzt wird.
-
Als
Trägerpulver
kann hier jeder beliebige bekannte Träger eingesetzt werden. Zu Beispielen
für solche
Trägerpulver
gehören
Eisenpulver, Nickelpulver, Ferritpulver und Glasperlen mit einem
Teilchendurchmesser von etwa 50 bis 200 μm; ferner solche Materialien,
die mit einem Acrylat-copolymerisat, mit einem Styrol-acrylat-copolymerisat,
mit einem Silikonharz, mit einem Polyamidharz, mit einem Ethylenfluorid-harz
oder dergleichen beschichtet sind.
-
Sofern
der erfindungsgemäße Toner
als Ein-Komponenten-Entwickler eingesetzt wird, kann ein feinteiliges
Pulver aus einem ferromagnetischen Material, wie etwa Eisenpulver,
Nickelpulver oder Ferritpulver hinzugefügt werden und bei der oben
beschriebenen Tonerherstellung dispergiert werden. Als beispielhafte
Entwicklungsverfahren können
in diesem Fall die Kontaktentwicklung und die Stoßentwicklung
(jumping development) eingesetzt werden.
-
BEISPIELE
-
Die
nachfolgenden Beispiele dienen zur noch detaillierten Beschreibung
der vorliegenden Erfindung; diese Beispiele dürfen jedoch keinesfalls in
einem die vorliegende Erfindung einschränkenden Sinne interpretiert
und ausgelegt werden. In der nachfolgenden Beschreibung ist/sind "Gewichtsteil(e)" kurz als "Teil(e)" bezeichnet.
-
Die
nachfolgenden Beispiele 1 bis 5 behandeln die Herstellung der Ladungssteuerharzteilchen.
-
Beispiel 1: (Vergleichzwecke)
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 50 Teile Polyesterharz, das
von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "Diacron ER561" vertrieben wird;
- – 50
Teile Ladungssteuermittel [kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung (der Wellenlänge 1,541 Å = 0,1541
nm) größere Peaks der
Bragg-Winkel 2θ bei
5,7±0,2°, 6,4±0,2° und 15,4±0,2° aufweist;
dessen Röntgenbeugungsdiagramm
ist mit 1 dargestellt];
- – 10
Teile Methanol.
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in einen Kneter gegeben
und 15 min lang miteinander vermischt, um das pulverförmige Polyesterharz
und das Ladungssteuermittel mit dem Methanol anzufeuchten; anschließend wird
fortschreitend erwärmt,
um das Methanol zu verdampfen und um das Gemisch in geschmolzenem
Zustand zu kneten. Nach Abkühlung
wird das Gemisch nochmals zwischen zwei erwärmten Walzen geknetet; daraufhin
wird erneut abgekühlt;
daraufhin wird in einer Schwingmühle
grob zerkleinert, um die Ladungssteuerharzteilchen Nr. 1 zu erhalten.
-
Herstellung des vorstehend
genannten Ladungssteuermittels:
-
25,0
g (0,10 Mol) 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure, die durch Butylierung
von Salycilsäure
erhalten worden ist, werden in 200 ml einer 2%-igen wässrigen
NaOH-Lösung
gelöst
und auf etwa 70°C
erwärmt.
Getrennt davon werden 14,4 g (0,05 Mol) Zinksulfat-heptahydrat in
200 ml Wasser gelöst.
Im Verlauf von etwa 30 min wird diese wässrige Zinksulfat-Lösung tropfenweise
zu der vorstehend genannten wässrigen
Lösung
von 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure
hinzugefügt.
Anschließend
wird die Umsetzung durchgeführt,
wozu 2 h lang bei einer Temperatur von 70 bis 80°C gehalten wird; hierbei wird
das Reaktionsgemisch bei einem pH-Wert von 7,0±0,5 gehalten.
-
Nach
Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch noch heiß filtriert;
der abgetrennte Filterkuchen wird mit Wasser gewaschen und getrocknet;
hierbei werden 27,3 g weißes
feines Pulver erhalten. Dieses weiße Pulver weist eine Schüttdichte
von 6,9 ml/g auf. Die mit einem Röntgendiffraktometer unter Anwendung
von charakteristischer CuK-α- Röntgenstrahlung (einer Wellenlänge von
1,541 Å =
0,1541 nm) durchgeführte
Röntgenstrukturanalyse
liefert größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
5,7±0,2°, 6,4±0,2° und 15,4±0,2°.
-
In
diesem Beispiel und in den folgenden Beispielen wird die Röntgenstrukturanalyse
des kristallinen Zink-3,5-di-tert-butylsalycilat mit Hilfe eines
Röntgendiffraktometers
unter den nachstehend angegebenen Bedingungen durchgeführt:
- – Instrument:
das von MAC SCIENCE K.K. hergestellte Röntgendiffraktometer "MXP-18";
- – Target:
Cu
- – Wellenlänge: 0,15405
nm bzw. 1,5405 Å (CuK-α-1-Strahlung);
- – Spannung
und Strom: 40,0 kV; 200 mA;
- – Divergenzspalt:
1,0°;
- – Empfangsspalt:
0,30 mm;
- – Streuspalt:
1,0°;
- – Abtastgeschwindigkeit:
4,0 Grad/min
-
Beispiel 2:
-
Im
wesentlichen in gleicher Weise, wie vorstehend zu Beispiel 1 angegeben,
werden Ladungssteuerharzteilchen Nr. 2 erzeugt; abweichend wird
hier ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat eingesetzt,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung
(der Wellenlänge
0,1541 nm bzw. 1,541 Å)
wenigstens Peaks der Bragg-Winkeln 2θ bei 5,2±0,2°, 5,7±0,2°, 6,4±0,2°, 6,7±0,2° und 15,4±0,2° aufweist; das Röntgenbeugungsdiagramm
ist mit 2 dargestellt.
-
Beispiel 3:
-
Die
Ladungssteuerharzteilchen Nr. 3 werden im wesentlichen in gleicher
Weise hergestellt, wie oben mit Beispiel 1 beschrieben; abweichend
wird ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat verwendet,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung
(der Wellenlänge
0,1541 nm bzw. 1,541 Å)
wenigstens größere Peaks
der Bragg-Winkeln
2θ bei
5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,4±0,2° aufweist;
das Röntgenbeugungsdiagramm
ist mit 3 dargestellt.
-
Herstellung des vorstehend
angegebenen Ladungssteuermittels:
-
14,4
g (0,05 Mol) Zinksulfat-heptahydrat werden in 200 ml Wasser gelöst. Getrennt
davon werden 25,0 g (0,10 Mol) 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure, die
durch Butylierung von Salicylsäure
erhalten worden ist, in 200 ml 2%-iger wässriger NaOH-Lösung gelöst und auf
etwa 70°C
erwärmt.
Diese wässrige
Lösung
der 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure
wird im Verlauf von etwa 30 min tropfenweise zu der vorstehend genannten
wässrigen
Zinksulfat-Lösung
hinzugefügt.
Anschließend
wird 2 h lang bei einer Temperatur von 70 bis 80°C gehalten, um die Umsetzung
durchzuführen;
hierbei wird das Reaktionsgemisch bei einem pH-Wert von 7,0±0,5 gehalten.
-
Nach
Beendigung der Umsetzung wird das Reaktionsgemisch noch heiß filtriert;
der abgetrennte Filterkuchen wird mit Wasser gewaschen und getrocknet;
hierbei werden 27,5 g weißes
feines Pulver erhalten. Dieses weiße Pulver weist eine Schüttdichte
von 3,0 ml/g auf. Eine Röntgenstrukturanalyse
dieses Pulvers mit Hilfe eines Röntgendiffraktometers
unter Anwendung der charakteristischen CuK-α-Röntgenstrahlung (bei einer Wellenlänge von
0,541 nm bzw. 1,541 Å)
liefert größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,7±0,2°.
-
Beispiel 4: (Vergleichszwecke)
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 70 Teile Styrol-Acryl-Copolymerisatharz,
das von Mitsui Chemicals, Inc. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "ALMATEX CPR600B" vertrieben wird;
- – 30
Teile Ladungssteuermittel (kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer Cuk-α-Röntgenstrahlung (bei einer Wellenlänge von
0,1541 nm bzw. 1,541 Å]
größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
5,7±0,2°, 6,4±0,2° und 15,4±0,2° aufweist).
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in einem Henschel-Mischer einheitlich
vorgemischt; anschließend
wird das Gemisch in einem Kneter in geschmolzenem Zustand geknetet.
Nach einer Abkühlung wird
das Gemisch erneut zwischen einem geheiztem Walzenpaar geknetet;
daraufhin wird abgekühlt;
anschließend
wird in einer Schwingmühle
grob zerkleinert, um die Ladungssteuerharzteilchen Nr. 4 zu erhalten.
-
Beispiel 5:
-
Im
wesentlichen in gleicher Weise, wie im vorstehenden Beispiel 4 beschrieben,
werden Ladungssteuerharzteilchen Nr. 5 erzeugt; abweichend wird
hier ein kristallines Zink-3,5-di-tert-butylsalicylat eingesetzt,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung
(bei einer Wellenlänge
von 0,1541 nm bzw. 1,541 Å)
größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
wenigstens 5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,7±0,2° aufweist.
-
Die
nachstehenden Beispiele 6 bis 11 beziehen sich auf den Toner zur
Entwicklung elektrostatischer Bilder.
-
Beispiel 6: (Vergleichszwecke)
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 100 Teile Polyesterharz,
das von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "Diacron
ER561" vertrieben
wird;
- – 6
Teile Ruß,
der von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "MA-100" vertrieben wird;
- – 5
Teile niederpolymeres Polypropylen, das von Sanyo Chemical Industries
Ltd, hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "Viscol 550-P" vertrieben wird;
- – 2
Teile Ladungssteuerharzteilchen Nr. 1, die nach Beispiel 1 erhalten
worden sind.
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in einer Schnellmischmaschine
gleichmäßig vorgemischt.
Anschließend
wird die so erhaltene Vormischung (Premix) in einem Extruder in
geschmolzenem Zustand geknetet; danach wird abgekühlt; anschließend wird
mit Hilfe einer Schwingmühle
grob vermahlen. Das so erzeugte grobe Mahlprodukt wird anschließend mit
Hilfe einer Gebläsemühle, die
mit einem Klassierapparat ausgerüstet
ist, fein pulverisiert; hierbei wird ein negativ aufladbarer schwarzer
Toner erhalten, der einen Teilchendurchmesser von 10 bis 20 μm aufweist.
5 Teile dieses Toner werden mit 95 Teilen Eisenpulverträger (ein von
Powdertech Co., Ltd. hergestelltes und unter der Handelsbezeichnung "TEFV 200/300" vertriebenes Produkt)
vermischt, um einen Entwickler zu enthalten.
-
Dieser
Entwickler wird in einer Polyethylenflasche vermessen. Hierzu wird
diese Flasche unter Standard-Umgebungsbedingungen (20°C; 60% relative
Luftfeuchtigkeit) in einer Kugelhöhle bei einer Rotationsgeschwindigkeit
von 100 Umdrehungen/min rotiert, um den Entwickler zu verwirbeln
und elektrostatisch aufzuladen; hierbei wird die zeitliche Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung gemessen. Die hierbei erhaltenen
Messergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt.
-
In
einer weiteren Messung wird dieser Entwickler in einer Polyethylenflasche
unter verschiedenen Umgebungsbedingungen vermessen.
-
Die
Messung zum einen unter Tieftemperaturbedingungen bei niedriger
Luftfeuchtigkeit (5°C;
30% relative Luftfeuchtigkeit) und zum anderen unter Hochtemperaturbedingungen
bei hoher Luftfeuchtigkeit (35°C; 90%
relative Luftfeuchtigkeit) durchgeführt; unter diesen Bedingungen
wird die Flasche 10 min lang in einer Kugelmühle gehalten, die ihrerseits
mit 100 Umdrehungen/min rotiert. Der Entwickler wird verwirbelt
und dabei elektrostatisch aufgeladen; für jeden Fall der Umweltbedingungen
wird hierbei die zeitliche Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung des Entwicklers gemessen.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle
2 aufgeführt.
-
Zeitliche
Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung: Tabelle
1:
-
Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen: Tabelle
2:
-
Wenn
dieser Entwickler zur Erzeugung von Tonerbildern in einem handelsüblich zugänglichen
Kopierer (mit Selen-Trommel) verwendet wird, dann werden qualitativ
hochwertige, schleierfreie Bilder erhalten, die eine gute Reproduzierbarkeit
dünner
Linien zeigen; der Entwickler weist eine gute Beständigkeit
und Dauerhaftigkeit der erzeugten elektrostatischen Ladung auf,
ohne dass eine Verminderung der Bilddichte auftritt. In keinem Falle
wurden Ablösungen
des Tonerbildes festgestellt.
-
Beispiel 7: (Vergleichszwecke)
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 100 Teile Styrol-acryl-copolymerisatharz,
das von Mitsui Chemicals, Inc. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "ALMATEX CPR600B" vertrieben wird;
- – 6
Teile Ruß,
der von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "MA-100" vertrieben wird;
- – 5
Teile niederpolymeres Polypropylen, das von Sanyo Chemical Industries
Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "Viscol 550-P" vertrieben wird;
- – 2
Teile Ladungssteuerharzteilchen Nr. 1, die nach Beispiel 1 erhalten
worden sind.
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in gleicher Weise behandelt,
wie in Beispiel 6 beschrieben; es wird ein negativ aufladbarer schwarzer
Toner erhalten, der einen Teilchendurchmesser von 10 bis 20 μm aufweist.
Dieser Toner wird zu einem Entwickler verarbeitet, wie in Beispiel
6 beschrieben. An diesem Entwickler werden die in Beispiel 6 angegebenen
Messungen durchgeführt,
um die zeitliche Veränderung des
Betrags der elektrostatischen Aufladung und Beständigkeit der elektrostatischen
Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen zu bestimmen. Die
dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen 3
und 4 aufgeführt.
-
Zeitliche
Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung: Tabelle
3:
-
Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen: Tabelle
4:
-
Wenn
mit diesem Entwickler Tonerbilder in einem handelsüblich zugänglichen
Kopierer (mit Selen-Trommel) erzeugt werden, dann werden qualitativ
hochwertige, schleierfreie Bilder erhalten, die eine gute Reproduzierbarkeit
dünner
Linien aufweisen; der Entwickler weist eine gute Beständigkeit
und Dauerhaftigkeit der elektrostatischen Ladung auf, ohne dass
eine Verminderung der Bilddichte auftritt. In keinem Falle wurden Ablösungen des
Toners festgestellt.
-
Beispiel 8:
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 100 Teile Polyesterharz,
das von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "Diacron
ER561" vertrieben
wird;
- – 6
Teile Ruß,
der von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "MA-100" vertrieben wird;
- – 5
Teile niederpolymeres Polypropylen, das von Sanyo Chemical Industries,
Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "Viscol 550-P" vertrieben wird;
- – 2
Teile Ladungssteuerharzteilchen Nr. 2, die nach Beispiel 2 erhalten
worden sind.
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in gleicher Weise behandelt,
wie in Beispiel 6 beschrieben, um einen schwarzen, negativ aufladbaren
Toner mit einem Teilchendurchmesser von 10 bis 20 μm zu erhalten,
sowie einen, diesen Toner enthaltenden Entwickler. Die Eigenschaften
dieses Entwicklers, nämlich
die zeitliche Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung, sowie die Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen
werden in gleicher Weise bestimmt, wie in Beispiel 6 angegeben.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen
5 und 6 aufgeführt.
-
Zeitliche
Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung: Tabelle
5:
-
Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen: Tabelle
6:
-
Wenn
mit diesem Entwickler unter Anwendung eines handelsüblich zugänglichen
Kopierers (mit Selen-Trommel) Tonerbilder erzeugt werden, dann werden
qualitativ hochwertige, schleierfreie Bilder erhalten, die eine
gute Reproduzierbarkeit dünner
Linien aufweisen; der Entwickler weist eine gute Beständigkeit
und Dauerhaftigkeit der Ladung auf, ohne dass eine Verminderung
der Bilddichte auftritt. In keinem Falle wurden Ablösungen des
Toners festgestellt.
-
Beispiel 9:
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 100 Teile Polyesterharz,
das von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "Diacron
ER561" vertrieben
wird;
- – 6
Teile öllöslicher
Magentafarbstoff, der von Orient Chemical Industries, Ltd. hergestellt
und unter der Handelsbezeichnung "Oil Pink #312" vertrieben wird;
- – 5
Teile niederpolymeres Polypropylen, das von Sanyo Chemical Industries,
Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "Viscol 550-P" vertrieben wird;
- – 2
Teile Ladungssteuerharzteilchen Nr. 3, die nach Beispiel 3 erhalten
worden sind.
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in gleicher Weise behandelt,
wie in Beispiel 6 beschrieben, um einen Magenta-farbigen, negativ aufladbaren
Toner mit einem Teilchendurchmesser von 10 bis 20 μm sowie einen
diesen Toner enthaltenden Entwickler bereitzustellen. Die Eigenschaften
dieses Entwicklers, nämlich
die zeitliche Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung, sowie die Beständigkeit der
elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen
werden in gleicher Weise bestimmt, wie in Beispiel 6 angegeben.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen
7 und 8 aufgeführt.
-
Zeitliche
Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung: Tabelle
7:
-
Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen: Tabelle
8:
-
Werden
mit diesem Entwickler unter Anwendung eines handelsüblich zugänglichen
Kopierers (mit Selen-Trommel) Tonerbilder erzeugt, so werden hellmagenta-farbige,
schleierfreie Bilder erhalten, die gute Reproduzierbarkeit dünner Linien,
ausgezeichnete Spektralfarbeneigenschaften und eine Transparenz
aufweisen, die für
Farbmischungen durch Überblendung
geeignet ist.
-
Beispiel 10:
-
Es
werden bereitgestellt:
- – 100 Teile Styrol-acryl-copolymerisatharz,
das von Mitsui Chemicals, Inc. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "ALMATEX CPR600B" vertrieben wird;
- – 6
Teile Ruß,
der von Mitsubishi Chemical Corporation hergestellt und unter der
Handelsbezeichnung "MA-100" vertrieben wird;
- – 5
Teile niederpolymeres Polypropylen, das von Sanyo Chemical Industries
Ltd. hergestellt und unter der Handelsbezeichnung "Viscol 550-P" vertrieben wird;
- – 1
Teil Ladungssteuermittel, nämlich
kristallines Zink-3,4-di-tert-butylsalicylat,
das bei der Röntgenbeugung
mit Hilfe charakteristischer CuK-α-Röntgenstrahlung
(der Wellenlänge
0,1541 nm bzw. 1,541 Å)
größere Peaks
der Bragg-Winkel 2θ bei
wenigstens 5,2±0,2°, 6,7±0,2°, 7,7±0,2° und 15,7±0,2° aufweist.
-
Die
vorstehend genannten Bestandteile werden in gleicher Weise behandelt,
wie in Beispiel 6 beschrieben, um einen schwarzen, negativ aufladbaren
Toner mit einem Teilchendurchmesser von 10 bis 20 μm sowie einen
diesen Toner enthaltenden Entwickler bereitzustellen. Die Eigenschaften
dieses Entwicklers, nämlich
die zeitliche Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung sowie die Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen
werden in gleicher Weise bestimmt, wie in Beispiel 6 angegeben.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen
9 und 10 aufgeführt.
-
Zeitliche
Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung: Tabelle
9:
-
Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen: Tabelle
10:
-
Werden
mit diesem Toner unter Anwendung eines handelsüblich zugänglichen Kopierers (mit Selen-Trommel)
Tonerbilder erzeugt, so werden qualitativ hochwertige, schleierfreie
Bilder erhalten, die eine gute Reproduzierbarkeit dünner Linien
sowie eine gute Beständigkeit
und Dauerhaftigkeit der elektrostatischen Aufladung aufweisen, ohne
Verminderung der Bilddichte. In keinem Falle wurden Ablösungen festgestellt.
-
Beispiel 11: (Vergleichszwecke)
-
Im
wesentlichen in gleicher Weise, wie in Beispiel 6 beschrieben, wird
ein schwarzer, negativ aufladbarer Toner mit einem Teilchendurchmesser
von 10 bis 20 μm
sowie ein, diesen Toner enthaltender Entwickler erzeugt; abweichend
wird anstelle der dort verwendeten Ladungssteuerharzteilchen nunmehr
als Ladungssteuermittel eine Aluminiumverbindung von 3,5-Di-tert-butylsalicylsäure verwendet.
Die Eigenschaften dieses Entwicklers, nämlich die zeitliche Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung sowie die elektrostatische
Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen werden in gleiche
Weise bestimmt, wie in Beispiel 6 angegeben. Die dabei erhaltenen
Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen 11 und 12 aufgeführt.
-
Zeitliche
Veränderung
des Betrags der elektrostatischen Aufladung: Tabelle
11:
-
Beständigkeit
der elektrostatischen Aufladung bei verschiedenen Umgebungsbedingungen: Tabelle
12: