DE69415591T2

DE69415591T2 - Farbtoner und sein Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69415591T2
Application number: DE69415591T
Authority: DE
Inventors: Wakashi C/O Canon Kabushiki Kaisha Ohta-Ku Tokyo 146 Iida; Makoto C/O Canon Kabushiki Kaisha Ohta-Ku Tokyo 146 Kanbayashi; Tsuyoshi C/O Canon Kabushiki Kaish Ohta-Ku Tokyo 146 Takiguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-06-28
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1999-07-01
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: US5437949A; DE69415591D1; EP0631193A1; JPH07146589A; EP0631193B1; JP2992924B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Farbtoner, der in einem Entwickler zum Entwickeln eines elektrostatischen Bildes bei einem Bildgebungsverfahren, wie etwa der Elektrofotografie, elektrostatischem Aufzeichnen und elektrostatischem Drucken verwendet wird. Sie betrifft auch ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Üblicherweise ist es bekannt, ein Bild auf der Oberfläche eines fotoleitfähigen Materials mittels elektrostatischer Mittel zu bilden und das Bild zu entwickeln. Eine große Zahl von Verfahren ist bekannt, wie in US-Patent 2 297 691, der japanischen Patentveröffentlichung 42-23910 und 43-24748 und so weiter offenbart. Im allgemeinen wird ein latentes elektrostatisches Bild auf einem fotosensitiven Teil unter Verwendung eines fotoleitfähigen Materials und verschiedener Einrichtungen gebildet, und anschließend wird ein Toner auf dem latenten Bild anhaften gelassen, um ein Tonerbild auszubilden, das dem elektrostatischen, latenten Bild entspricht.
Anschließend wird das Tonerbild auf ein Bildträgermedium wie etwa Papierfalls notwendig - übertragen, woran sich Fixieren unter dem Einfluß von Wärme, Druck, Wärme und Druck oder einem Lösemitteldampf anschließt. Auf diese Art wird eine Kopie erhalten. In dem Falle, wo das Verfahren einen Tonerbild- Übertragungsschritt umfaßt, wird das Verfahren normalerweise mit einem Schritt ausgerüstet, bei dem der auf dem fotosensitiven Teil verbleibende Toner entfernt wird.
Als Entwicklungsverfahren, mit denen das latente elektrostatische Bild unter Verwendung eines Toners zu einem sichtbaren Bild geformt wird, können bekannte Verfahren beispielhaft erwähnt werden, wie etwa die im US-Patent 2 221 776 beschriebene Pulverwolken-Entwicklung, die im US-Patent 2 618 552 beschriebene Kaskaden-Entwicklung, die im US-Patent 2 874 063 beschriebene Magnetbürstenentwicklung sowie ein im US-Patent 3 909 258 beschriebenes Verfahren, bei dem ein leitfähiger magnetischer Toner verwendet wird.
Als Toner, die bei diesen Entwicklungsverfahren verwendet werden, wird üblicherweise ein Feinpulver verwendet, das durch Mischen und Dispergieren eines Färbemittels in einem thermoplastischen Harz erhalten wird. Das thermoplastische Harz beinhaltet am üblichsten Polystyrolharze. Daneben werden auch Polyesterharze, Epoxyharze, Acrylharze und Urethanharze verwendet. Als Färbemittel wird im Falle nicht-magnetischer Toner am weitesten Rußschwarz verwendet. Im Falle magnetischer Toner wird weit ein schwarzes magnetisches Pulver vom Eisenoxid-Typ verwendet. Bei einem System, bei dem ein Entwickler vom Zweikomponenten-Typ verwendet wird, wird der Toner üblicherweise in einer Mischung mit Trägermittelteilchen, wie etwa Glasperlen, Eisenpulver und Ferritpulver, verwendet.
Das schlußendlich auf einem Kopierbild-Trägermedium wie etwa Papier gebildete Tonerbild wird auf dem Bildträgermedium mittels der Einwirkung von Wärme, Druck oder Wärme und Druck fixiert. Bei dieser Fixierung wurde bislang weit der Schritt der Fixierung mittels Wärme verwendet.
In den letzten Jahren erfolgte ein schneller Fortschritt bei Kopiermaschinen vom monochromatischen Kopieren hin zum Vollfarbkopieren, Untersuchungen richteten sich auf Zweifarben-Kopiermaschinen und Vollfarb-Kopiermaschinen, welche praktische Anwendung fanden. Beispielsweise berichtet Journal of Electrophotografic Society, Band 22, Nr. 1 (1983) und Journal of Electrophotografic Society, Band 25, Nr. 1, Seite 52 (1983) über Ergebnisse, die sich auf die Farbwiedergabe und die Gradationswiedergabe beziehen.
Bilder, die mittels tatsächlich verwirklichter Vollfarb-Elektrofotografie gebildet wurden, sind jedoch für diejenigen, die daran gewöhnt sind, Farbbilder zu sehen, die unter keinen Umständen sofort mit dem tatsächlichen Objekt oder Original verglichen werden und auch schöner als das tatsächliche Objekt oder Original weiterbehandelt werden, wie etwa bei Fernsehbildern, Fotografien und Farbdrucken, nicht notwendigerweise zufriedenstellend.
Bei der vorstehend erwähnten Entwicklung latenter elektrostatischer Bildern wird der Toner mit einem Trägermittel gemischt, das aus relativ großen Teilchen gebildet ist, und wird als ein elektrofotografischer Entwickler vom Zweikompo nenten-Typ verwendet. Die Zusammensetzung des Toners und des Trägermittels wird so ausgewählt, daß als ein Ergebnis ihrer wechselseitigen Kontaktreibung der Toner eine Polarität aufweisen kann, die den Ladungen auf der fotoleitfähigen Schicht entgegengesetzt ist. Als ein Ergebnis der Kontaktreibung zwischen diesen beiden zieht das elektrostatische Trägermittel den Toner zu seinen Teilchenoberflächen hin an, um den Toner durch einen Entwicklungsaufbau zu transportieren und auch den Toner der fotoleitfähigen Schicht zuzuführen.
Wenn jedoch Kopien fortgesetzt aus einer elektrofotografischen Kopiervorrichtung unter Verwendung eines derartigen Entwicklers vom Zweikomponenten- Typ gezogen werden, kann es, obwohl im Anfangsstadium scharfe Bilder mit guter Bildqualität erhalten werden können, dazu kommen, daß Schleierbildung in großem Ausmaße vorkommt und auch Randeffekte ernsthaft auftreten, nachdem mehrere Zehntausende von Kopierblättern gezogen wurden, was in der Tendenz dazu führt, daß Bilder mit schlechter Gradation und Schärfe erhalten werden.
Beim Farbkopieren unter Verwendung von Tonern mit chromatischen Farben stellt die kontinuierliche Gradation einen wichtigen Faktor dar, der die Bildqualität beeinflußt, und der Randeffekt, der lediglich die Randbereiche der Bilder betont und der auftritt, nachdem eine große Anzahl von Kopierblättern gezogen wurde, beeinträchtigt in großem Umfange die Gradation der Bilder. Beispielsweise werden Quasi-Konturen auf Grund des Randeffektes in Nachbarschaft zu den tatsächlichen Konturen gebildet, was zu einer schlechten Farbwiedergabe und Kopiewiedergabe beim Farbkopieren führt. Die Bildfläche, die beim üblichen Schwarz-Weiß-Kopieren verwendet wird, beträgt 10% oder weniger, wobei die Originalbilder beinahe durch Linienbilder wie in Briefen, Dokumenten, Berichten und so weiter bestimmt werden. Auf der anderen Seite liegt beim Farbkopieren die Bildfläche wenigstens bei 20%, und die Bilder werden in einem beträchtlichen Umfang durch Bildflächen mit Gradation bestimmt, wie bei Fotografien, Katalogen, Karten, Bildern und so weiter.
Wenn Kopien kontinuierlich unter Verwendung derartiger Originale mit großen Bildflächen gezogen werden, können Wiedergaben mit einer hohen Bilddichte unter normalen Umständen im Anfangsstadium erhalten werden, jedoch kann die Zufuhr von Toner zu dem Entwickler vom Zweikomponenten-Typ allmählich unzureichend werden, so daß eine Abnahme in der Dichte verursacht wird, oder der zugeführte Toner und das Trägermittel werden zu einem unzureichenden Zustand gemischt, wobei der Toner eine unzureichende Reibungselektrizität auf weist, so daß Schleier oder eine lokale Zunahme oder Abnahme in der Tonerkonzentration (was das Toner-Trägermittel-Mischungsverhältnis bezeichnet) auf der Entwicklungshülse erfolgt, was dazu führen kann, daß verwischte oder nichtgleichmäßige Innenbilddichten erzielt werden. Diese Tendenz wird stärker, wenn der Toner einen kleinen Teilchendurchmesser aufweist.
Es wird vermutet, daß eine derartige Unterentwicklung sowie Schleier durch eine übermäßig niedrige Tonerkonzentration im Entwickler oder durch eine niedrige Zunahme der reibungselektrischen Schnellaufladung zwischen dem zugeführten Toner und dem Trägermittel, das in dem Entwickler vom Zweikomponenten-Typ enthalten ist, verursacht wird, wodurch ein dadurch hergestellter, unzureichend geladener Toner an der Entwicklung teilnimmt. Bei Entwicklern mit Farbtonern ist es notwendig, daß sie beim kontinuierlichen Kopieren von Originalen mit großen Bildflächen in der Lage sind, immer Bilder mit einer guten Bildqualität auszustoßen. Zur Handhabung von Originalen, die eine große Bildfläche aufweisen und auch einen großen Tonerverbrauch erforderlich machen, wurden bislang eher Anstrengungen unternommen, die Entwicklervorrichtung zu verbessern, als die Entwickler selbst zu verbessern. Es wurde versucht, die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklerhülse zu erhöhen oder zu veranlassen, daß die Entwicklerhülse einen größeren Durchmesser aufweist, so daß die Entwicklerhülse mit den latenten elektrostatischen Bildern öfter in Kontakt gebracht werden kann.
Derartige Maßnahmen können zur Verbesserung der Entwickelbarkeit wirksam sein, sie neigen jedoch dazu, zu einer Abnahme in der Lebensdauer der Vorrichtung auf Grund von Innen-Kontamination in der Maschine wegen Tonerstreuung aus dem Entwicklungsaufbau zu führen oder weil Antriebsteile des Entwicklungsaufbaus überlastet werden. In einigen Fällen wurden auch Maßnahmen vorgenommen, bei denen die Entwickler in die Entwicklungsaufbauten in großen Mengen eingebaut wurden, um die Unzulänglichkeit in der Entwickelbarkeit des Entwicklers zu kompensieren. Derartige Maßnahmen führen jedoch zu einem Anstieg im Gewicht der Kopiervorrichtung, einem Kostenanstieg auf Grund der Vorrichtung, die in Bezug auf die Größe größer hergestellt werden muß, und einer Überlastung der Laufwerksteile der Entwicklungsaufbauten, was nicht bevorzugt ist.
Zum Zwecke der Verbesserung der Bildqualität wurden verschiedene Entwickler vorgeschlagen. Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift 51- 3244 einen nicht-magnetischen Toner, bei dem die Teilchengrößenverteilung so gesteuert wird, daß die Bildqualität verbessert wird. Dieser Toner besteht hauptsächlich aus Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8 bis 12 um, welche relativ grob sind. Entsprechend den von den Erfindern unternommenen Studien ist es schwierig, den Toner mit einem derartigen Teilchendurchmesser in einem gleichmäßigen und dichten Zustand auf die latenten Bilder "aufzulegen", ebenso neigt der Toner, insofern er das Merkmal aufweist, daß Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 um oder kleiner in einer Menge von nicht mehr als 30 Zahlen-% und Teilchen mit einem Teilchendurchmesser vom 20 um oder größer in einer Menge von nicht mehr als 5 Zahlen-% vorhanden sind, dazu, die Gleichmäßigkeit wegen der Breite der Teilchengrößenverteilung zu erniedrigen. Um unter Verwendung eines derartigen relativ grobe Tonerteilchen umfassenden Toners mit einer breiten Teilchengrößenverteilung scharfe Bilder zu erzeugen, müssen die Tonerteilchen dick aufgetragen werden, so daß jegliche Zwischenräume zwischen den Tonerteilchen aufgefüllt sind, um die scheinbare Bilddichte zu erhöhen. Dies führt zu dem Problem eines Anstiegs im Tonerverbrauch, der notwendig ist, um eine gegebene Bilddichte zu erhalten.
Die japanische Offenlegungsschrift 54-72054 offenbart einen nicht-magnetischen Toner mit einer schärferen Teilchengrößenverteilung als der vorstehend erwähnte Toner. Jedoch enthält er Teilchen mittlerer Größe von 8,5 bis 11,5 um und gibt somit noch Raum für weitere Verbesserungen hin zu einem Toner mit einer hohen Auflösung.
Die japanische Offenlegungsschrift 58-129437 offenbart einen nichtmagnetischen Toner, bei dem der durchschnittliche Teilchendurchmesser 6 bis 10 um beträgt und Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 8 um in der größten Zahl vorhanden sind. Dieser Toner enthält jedoch Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 um oder weniger in einer Menge von lediglich 15 Zahlen- % und neigt dazu, Bilder zu erzeugen, denen es an Schärfe mangelt.
Die japanische Offenlegungsschrift 2-222966 offenbart einen Toner mit Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 um oder kleiner in einer Menge von 15 bis 40 Zahlen-%. Dies hat zu einer vergleichsweise beträchtlichen Verbesserung in der Bildqualität geführt, jedoch wird danach gesucht, eine stärker verbesserte Bildqualität zu erreichen.
Die japanische Offenlegungsschrift 2-877, welche der EP-A-330 498 entspricht, offenbart einen Toner, der Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5 um oder weniger in einer Menge von 17 bis 60 Zahlen-% enthält. Dies hat sicherlich zu einer stabilen Bildqualität und Bilddichte geführt. Wenn der Toner eine extrem niedrige Färbekraft aufweist, werden jedoch Bilder mit einer schlechten Schlaglicht-Wiedergabe und Feinlinien-Wiedergabe gebildet, wie genau auch immer man die Teilchengrößenverteilung des Toners steuert. Zusätzlich tritt das Problem einer unzureichenden Dichte in durchgehenden Bildflächen auf. Wenn der Toner andererseits eine übermäßig hohe Färbekraft aufweist, führt dies dazu, daß das Problem mit groben Bildern oder Schleiern auch bei Schlaglichtbereichen auftaucht. Um stabil Bilder mit hoher Qualität zu erhalten, wie vorstehend erwähnt, ist nicht lediglich die Teilchengrößenverteilung der Toner, sondern auch die Färbekraft des Toners ein bedeutender Faktor.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Farbtoner bereitzustellen, der die vorstehend erwähnten Probleme löst, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Farbtoner bereitzustellen, der nicht zu einer Abnahme in der Bilddichte und nicht zu verwischten Bildern führen kann, selbst wenn Farboriginale mit großflächigen Bildflächen kontinuierlich kopiert werden, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Farbtoner bereitzustellen, der keine Schmelzhaftung des Farbtoners an den Innenseiten des Entwicklungsaufbaus verursacht, das heißt, auf Bestandteilen wie etwa Entwicklerhülsen, Klingen und Beschichtungswalzen, und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Farbtoner bereitzustellen, der ein gutes Reinigungsverhalten verspricht und der in geringerem Umfang zu Filmbildung oder Kontamination beziehungsweise Verschmutzung auf einem fotosensitiven Teil führt, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Erfindung stellt einen Farbtoner zur Entwicklung eines elektrostatischen Bildes bereit, der ein Bindemittelharz und eine Färbemittel umfaßt, wobei;
der Farbtoner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 3 um bis 7 um aufweist, von 10 bis 70 Zahlen-% Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 4,00 um oder weniger, nicht weniger als 40 Zahlen-% Farbtonerteil chen mit einem Teilchendurchmesser von 5,04 um oder weniger, von 2 Vol.-% bis 20 Vol.-% Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8,00 um oder größer und nicht mehr als 6 Vol.-% Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10,08 um oder größer enthält und eine derartige Färbekraft aufweist, daß ein auf einem Übertragungsmedium fixiertes Bild eine Bilddichte (D0,5) von 1,0 bis 1,8 aufweist, wenn ein nicht-fixierter Farbtoner auf dem Übertragungsmedium in einer Menge (M/S) von 0,50 mg/cm² vorliegt.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung des besagten Farbtoners zur Verfügung, das die Schritte umfaßt, daß eine Pigmentpaste, welche 5 bis 50 Gew.-% eines Farbpigments und 95 bis 50 Gew.-% eines flüssigen Dispersionsmediums umfaßt, zusammen mit einem Bindemittelharz geknetet wird, das flüssige Dispersionsmedium abgetrennt wird und das Farbpigment in dem Bindemittelharz dispergiert wird, so daß ein farbpigmenthaltiges geknetetes Produkt erhalten wird, daß des weiteren das erhaltene farbpigmenthaltige geknetete Produkt zusammen mit einem Bindemittelharz geknetet wird, um ein geknetetes Produkt zu erhalten, daß das geknetete Produkt abgekühlt wird, gefolgt von Pulverisierung, um ein pulverisiertes Produkt zu erhalten, und daß das pulverisierte Produkt klassiert wird, um einen Farbtoner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 3 um bis 7 um herzustellen, der 10 bis 70 Zahlen-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 4,00 um oder weniger, nicht weniger als 40 Zahlen-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5,04 um oder weniger, von 2 Vol.-% bis 20 Vol.-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8,00 um oder größer und nicht mehr als 6 Vol.-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10,08 um oder größer enthält und eine derartige Färbekraft aufweist, daß ein auf einem Übertragungsmedium fixiertes Bild eine Bilddichte (D0,5) von 1,0 bis 1,8 aufweist, wenn ein nicht-fixierter Farbtoner auf dem Übertragungsmedium in einer Menge (M/S) von 0,50 mg/cm² vorliegt.
Durch die Erfinder vorgenommene Untersuchungen haben zu der Entdeckung geführt, daß Tonerteilchen mit einer Größe von 5 um oder darunter zu der klaren Wiedergabe von Konturen latenter Bilder beitragen und daß sie eine Hauptfunktion dabei haben, den Toner auf das gesamte latente Bild dicht "aufzulegen". Insbesondere haben elektrostatische latente Bilder auf einem fotosensitiven Teil an ihren Rändern, welche die Konturen bilden, wegen der konzentrierten Linien der elektrischen Kraft eine höhere elektrische Feldintensität als an den Innenseiten, und die Qualität von Tonerteilchen, die sich an den Konturen ansammeln, beein flußt die Schärfe der Bildqualität. Die von den Erfindern vorgenommenen Untersuchungen haben ergeben, daß eine Steuerung der Menge der Tonerteilchen mit einer Größe von 5 um oder weniger in Bezug auf die Verbesserung der Schärfe der Bildqualität effektiv ist.
Die Erfinder haben auch extensive Studien über die Schlaglicht-Wiedergabe, Dünnlinien-Wiedergabe, Bilddichte und so weiter durchgeführt. Als Ergebnis wurde entdeckt, daß die Verwendung eines Toners mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) D&sub4; von 3 ≤ D&sub4; ≤ 7 um und einer spezifischen Teilchengrößenverteilung zu qualitativ hochwertigen Bildern mit einer überlegenen Schlaglicht- Wiedergabe führen kann, und man hat auch gefunden, daß ein Toner mit einer geeigneten Färbekraft eine Verbesserung in der Gleichförmigkeit der durchgehenden Flächen und der Schlaglicht-Flächen herbeiführt.
Der Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) sowie die Teilchengrößenverteilung des Farbtoners wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Wenn der Farbtoner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von größer als 7 um aufweist, werden die Feinteilchen, die zu einer hohen Bildqualität beitragen, knapp, was es schwierig macht, daß der Toner zuverlässig an den feinen latenten Bildern auf dem fotosensitiven Teil anhaftet, so daß die Schlaglicht-Wiedergabe schlecht wird, und es auch schwierig wird, eine gute Auflösung zu erhalten. Wenn der Farbtoner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von größer als 7 um aufweist, neigt der Toner darüber hinaus dazu, daß er im Überschuß auf die latenten Bilder aufgelegt wird, was zu einem Anstieg im Tonerverbrauch zu führen vermag.
Wenn der Farbtoner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von kleiner als 3 um aufweist, wird die mengenmäßige Ladung je Gewichtseinheit des Toners tendenziell extrem groß, so daß eine in merklicher Weise unzureichende Bilddichte der Tonerbilder verursacht wird, insbesondere eine unzureichende Bilddichte in einer Umgebung mit niedrigerer Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit. Im Falle von Bildern mit einem hohen Flächenanteil wie bei grafischen Bildern wird dies nicht bevorzugt.
Wenn der Toner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von kleiner als 3 um aufweist, kann mit dem Trägermittel ein reibungsfrei glattes reibungselektrisches Aufladen nicht erreicht werden, so daß es zu einem Anstieg in den To nerteilchen, die nicht gut geladen werden können, kommt, so daß auffallend Flecken um Bilder herum und Schleier auftreten. Als Gegenmaßnahme gegen dieses Problem könnte man daran denken, das Trägermittel mit einem kleineren Teilchendurchmesser und einer größeren spezifischen Oberfläche zu versehen. Jedoch neigt der Toner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von weniger als 3 um dazu, Selbst-Agglomerierung des Toners durchzuführen, was es schwierig macht, den Toner mit dem Trägermittel in kurzer Zeit zu vermischen, was insgesamt zu einem Toner führt, der dazu neigt, ein Schleierphänomen zu entwickeln, wenn Kopien i einer großen Kopierblattzahl gezogen werden, während der Toner kontinuierlich zugeführt wird.
Bei der Erfindung zeigt der Farbtoner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 3 bis 7 um.
Der erfindungsgemäße Farbtoner enthält Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 4 um oder kleiner in einer Menge von 10 bis 70 Zahlen-%, bevorzugterweise von 15 bis 60 Zahlen-% der Gesamttonerteilchen. Wenn der Gehalt an Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 4 um oder weniger unterhalb von 10 Zahlen-% liegt, werden die Tonerfeinteilchen, bei denen es sich um einen essentiellen Bestandteil für qualitativ hochwertige Bilder handelt, knapp, was zu einer Abnahme in den Bestandteilen der Tonerteilchen führt, wenn der Toner während des Kopierens oder Ausdruckens kontinuierlich verbraucht wird, was zu einem Verlust des Gleichgewichts in der Teilchengrößenverteilung des Toners führt, so daß es zu einer allmählichen Verringerung der Bildqualität kommt.
Wenn derartige Tonerteilchen in einem Gehalt Zahlen-% von mehr als 70% vorliegen, neigen die Tonerteilchen dazu zu agglomerieren, so daß Tonermassen gebildet werden, so daß grobe Bilder erzeugt werden, die Auflösung kann erniedrigt werden oder die latenten Bildern können einen großen Unterschied in der Dichte zwischen ihren Rändern und den Innenseiten aufweisen, so daß Bilder mit schwach leeren Flächen bereitgestellt werden können.
Die Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8,00 um oder darüber sollten in einem Gehalt von 2 bis 20 Vol.-%, vorzugsweise 3 bis 18 Vol.-% vorliegen. Wenn sie in einem Gehalt von mehr als 20 Vol.-% vorliegen, wird die Bildqualität schlecht, und der Toner kann im Überschuß auf das latente elektrostatische Bild aufgelegt werden, so daß es zu einem Anstieg im Tonerverbrauch kommt. Wenn sie andererseits in einem Gehalt von weniger als 2 Vol.-% vorliegen, kann sich die Entwickelbarkeit wegen einer Abnahme in der Fließfähigkeit des Toners verschlechtern.
Um die Aufladbarkeit und die Fließfähigkeit des Toners zu steigern, sollten Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5,04 um oder kleiner in einem Anteil von nicht weniger als 40 Zahlen-%, vorzugsweise nicht mehr als 90 Zahlen-%, stärker bevorzugt mehr als 40 Zahlen-% bis nicht mehr als 80 Zahlenvorliegen und Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10,08 um oder mehr sollten in einem Gehalt von 0 bis 6 Vol.-%, bevorzugt 0 bis 4 Vol.-% vorliegen.
Die Färbekraft des Toners wird nachfolgend beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Farbtoner zeigt der Toner eine solche Färbekraft, daß ein auf einem Übertragungsmedium fixiertes Bild eine Bilddichte (D0,5) von 1,0 ≤ D0,5 ≤ 1,8, bevorzugt 1, 2 ≤ D0,5 ≤ 1,7 aufweist, wenn ein unfixierter Farbtoner auf dem Übertragungsmedium in einer Menge (M/S) von 0,50 mg/cm² vorliegt. In einem solchen Fall können bessere Farbbilder erhalten werden.
Die dispergierten Teilchendurchmesser der Färbeteilchen in dem Farbtoner und seine Beziehung zur Färbekraft werden nachfolgend beschrieben werden.
Die Erfinder haben gefunden, daß der Farbtoner mit der vorstehend beschriebenen Teilchengrößenverteilung effektiver und in Bezug auf die Gleichmäßigkeit bei Schlaglichtbereichen überlegener gemacht werden kann und daß eine Wiedergabe von Farbtönen in einem breiten Bereich erzielt werden kann, wenn die Farbteilchen in den Tonerteilchen uniform dispergiert sind und wenn ihre dispergierten Teilchendurchmesser gesteuert werden.
Wenn die Färbemittel in den Farbtonerteilchen einen Teilchendurchmesser (Zahlenmittel) von größer als 0,7 um aufweisen sind in großer Zahl agglomerierte Färbemittelteilchen mit einem großen Teilchendurchmesser vorhanden. Dies macht es schwierig, eine gute Farbton-Wiedergabe zu erzielen und vermag eine Abnahme in der Transparenz zu verursachen, wenn Farbbilder auf OHP-Folien, die in Overhead-Projektoren verwendet werden, gebildet werden. Dies vermag auch eine ungleichmäßige reibungselektrische Aufladbarkeit zwischen den Farbtonerteilchen zu verursachen, so daß es schwierig wird, wegen der breiten Ver teilung der Reibungselektrizitätsmenge des Farbtoners Farbbilder in hoher Qualität zu erzeugen.
Um Farbtöne in einem breiten Bereich wiederzugeben, wenn Vollfarb-Bilder erzeugt werden, wobei ein Cyanblau-, ein Gelb- und ein Magenta-Farbtoner verwendet wird, ist es für die Farbtonerteilchen wichtig, daß sie Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 um in einer Menge von nicht weniger als 60 Zahlen-% enthalten, bevorzugt nicht weniger als 65 Zahlen-%, stärker bevorzugt nicht weniger als 70 Zahlen-%. Bislang hat man lediglich den durchschnittlichen Teilchendurchmesser der Färbemittel beachtet. Selbst wenn jedoch die Färbemittel den gleichen durchschnittlichen Teilchendurchmesser aufweisen, kann es zu nicht erwünschter, irregulärer Reflexion des Lichts kommen, wenn die Färbemittel eine breite Teilchengrößenverteilung aufweisen, was zu einer Abnahme in der Färbekraft zu führen vermag und auch zu einer Erniedrigung der Farbtonwiedergabe im Falle von subtraktiven Farbmischungen.
Wenn Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,8 um oder größer in großer Zahl vorhanden sind, kann die Transparenz bzw. Lichtdurchlässigkeit und die Schärfe projizierter Bilder von Farbbildern, die auf OHP-Folien erzeugt sind, schlecht werden. Für die Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,8 um oder größer ist es daher wichtig, daß sie in einem Gehalt von nicht mehr als 10 Zahlen-%, bevorzugt nicht mehr als 8 Zahlen-% vorliegen. Die Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,8 um oder größer, die auf den Oberflächen der Farbtonerteilchen gegenwärtig sind, können sich während kontinuierlicher Bildwiedergabe ablösen, was zur Verschmutzung der Oberflächen der Trägerteilchen, der Entwicklerhülse, des fotosensitiven Teils und so weiter und auch zu fehlerhafter Reinigung zu führen vermag.
Was Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von kleiner als 0,1 um betrifft, so kann von derartigen Teilchen angenommen werden, daß sie keinen besonderen schlechten Einfluß auf die Reflexion und die Absorption von Licht aufweisen.
Der erfindungsgemäße Farbtoner hat eine Färbekraft, bei der die Bilddichte D0,5 1,0 bis 1,8 beträgt. Der Fall, bei dem die Farbdichte D0,5 kleiner als 1,0 ist, bedeutet, daß der Farbtoner eine niedrige Färbekraft aufweist, was das Problem einer unzureichenden Dichte in vollflächigen Bereichen mit sich brint. Ein Versuch, dieses Problem dadurch zu eliminieren, daß man die Menge an Farbtoner auf den Übertragungsmedium vergrößert, führt dazu, daß der für die Farbwiedergabe verbrauchte Farbtoner ansteigt, und macht es notwendig, häufig den Farbtoner dem Entwicklungsaufbau zuzuführen. Dies führt nicht nur zu einem Kostennachteil, sondern macht es auch schwierig, Farbtoner und Trägermittel in dem Entwicklungsaufbau uniform zu bewegen, und vermag Ungleichmäßigkeit der Bilder zu erzeugen, wenn vollflächige Bilder ausgeworfen werden, was es schwierig macht, gleichmäßig vollflächige Bilder zu erzielen.
Wenn der Farbtoner eine Färbekraft aufweist, bei der die Bilddichte D0,5 größer als 1,8 ist, muß ein geringes latentes elektrostatisches Bild auf einer fotosensitiven Trommel durch den Farbtoner mit einer extrem kleinen Menge entwickelt werden. Dies vermag grobe Bilder, auffällig in den Schlaglichtbereichen, hervorzurufen und vermag auch den Schleier auffällig zu machen.
Der erfindungsgemäße Farbtoner zeigt vorzugsweise eine Färbekraft von 1, 2 ≤ D0,5 ≤ 1,7.
Bei der Erfindung erfüllt der Durchmesser (Gewichtsmittel) D&sub4; und die Bilddichte D0,5 des Farbtoners vorzugsweise die Bedingung
(16 - D&sub4;)/10 ≤ D0,5 ≤ (23 - D&sub4;)/10.
Der Fall von (16 - D&sub4;)/10 ≤ D0,5 bedeutet, daß der Farbtoner für seinen Teilchendurchmesser eine niedrige Färbekraft aufweist, was zu unzureichender Bilddichte führen kann. Insbesondere wenn der Farbtoner so hergestellt ist, daß er kleinere Teilchendurchmesser aufweist, neigen die Ladungen des Farbtoners dazu, mengenmäßig größer zu werden, wobei die Dichte dafür verantwortlich ist, zur Untauglichkeit zu führen. Der Teilchendurchmesser des Farbtoners und die Färbekraft des Farbtoners sind wichtige Faktoren, von denen die Bildqualität abhängt. Wenn der Farbtoner einen kleineren Teilchendurchmesser zeigt, ist es für den Farbtoner insbesondere wichtig, daß er eine hohe Färbekraft aufweist, so daß die Bedingung von (16 - D&sub4;)/10 ≤ D0,5 erfüllt ist.
Der Fall, daß (23 - D&sub4;)/10 < D0,5, bedeutet, daß der Farbtoner eine hohe Färbekraft aufweist, was eine Verringerung der Gradationswiedergabe in Schlaglichtbereichen zu verursachen vermag.
Um den erfindungsgemäßen Farbtoner herzustellen, wird eine Färbemittelpaste, welche ein Farbpigment und ein flüssiges Dispersionsmedium (zum Beispiel Wasser) umfaßt, verwendet. Mit Färbemittelpaste wird eine solche gemeint, bei der das Farbpigment nicht in der Form eines Pulvers im Verlaufe seiner Herstellung vorliegt und der größere Teil der Teilchen des Farbpigments in dem flüssigen Dispersionsmedium in der Form von primären Teilchen dispergiert ist. Die verwendete Färbemittelpaste kann solche beinhalten, bei denen 5 bis 50 Gew.-% des Farbpigments in 95 bis 50 Gew.-% des flüssigen Dispersionsmediums dispergiert ist. Bei dem flüssigen Dispersionsmedium kann es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit handeln, die bei Erwärmen bei Normaldruck zu verdampfen vermag, und sie kann eine(n) Dispersionsstabilisator oder-hilfe enthalten. Unter dem Gesichtspunkt der Ökologie handelt es sich bei dem flüssigen Dispersionsmedium vorzugsweise um Wasser. Als Farbpigmente können solche verwendet werden, die im wesentlichen in dem flüssigen Dispersionsmedium unlöslich sind.
Die Verwendung einer Farbpaste mit mehr als 50 Gew.-% des Farbpigments kann es schwierig machen, das Farbpigment in dem Bindemittelharz gleichmäßig zu dispergieren, wenn es zur Verbesserung der Dispergierbarkeit notwendig ist, bei höherer Temperatur für eine längere Zeit oder unter stärkeren Scherkräften während des Knetens ein Schmelzkneten durchzuführen. In einem derartigen Fall, neigt das Bindemittelharz unerwünschterweise dazu, sich zu verschlechtern oder einen Bruch, der das Bindemittelharz ausmachenden Polymerketten zu verursachen. Wenn andererseits eine Färbemittelpaste verwendet wird, die weniger als 5 Gew.-% des Farbpigments enthält, muß die Färbemittelpaste in einer großen Menge verwendet werden, um einen Farbtoner mit einer hohen Färbekraft herzustellen, und es wird auch notwendig, eine hohe Energie zum Entfernen des flüssigen Dispersionsmediums anzuwenden, nachdem das flüssige Dispersionsmedium und die Farbstoffpaste geknetet worden sind.
Wenn die Färbemittelpaste und das Bindemittelharz miteinander verknetet oder gemischt sind, liegt das Farbpigment und das Bindemittelharz vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 bis 50 : 50 vor, stärker bevorzugt von 15 : 85 bis 45 : 55, bezogen auf Feststoffgehalt.
Wenn das Gewichtsverhältnis des Farbpigments zu dem Bindemittelharz weniger als 10 Gew.-% beträgt, muß das Bindemittelharz in einer Knetmaschine in einer großen Menge, bezogen auf das Gewicht der Färbemittelpaste, eingeführt werden, wo das Farbpigment dazu neigt, sich von dem gekneteten Produkt zu se gregieren. Um es in ein einheitliches System zu bringen, muß die Knetzeit verlängert werden. Dies führt zu einer auf das Bindemittelharz angewandten übermäßigen Belastung. Wenn auf der anderen Seite das Gewichtsverhältnis des Farbpigments zu dem Bindemittelharz mehr als 50 Gew.-% beträgt, ist es für das Farbpigment in der flüssigen Phase schwierig, glatt auf das Bindemittelharz übertragen zu werden. Zusätzlich ist es für das geknetete Produkt schwierig, in einem gleichförmigen geschmolzenen Zustand vorzuliegen, wenn die Materialien nach Übertragung des Pigments schmelzgeknetet werden, so daß es schwierig wird, eine gute und gleichmäßige Dispergierbarkeit zu erreichen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann als erster Schritt das Kneten vorzugsweise ohne Anwendung von Druck durchgeführt werden. Das Bindemittelharz kann vorzugsweise eine Erweichungstemperatur Tm von 90ºC bis 115ºC, berechnet mittels einer über eine Fließtestvorrichtung erhaltenen Kurve, aufweisen. Wenn das Bindemittelharz eine Erweichungstemperatur Tm von höher als 115ºC auf weist, neigt das Bindemittelharz dazu, beim Schritt des Knetens ohne Anwendung von Druck in unzureichender Weise zu schmelzen, so daß es für die Pigmentpaste schwierig ist, von der wäßrigen Phase in die geschmolzene Harzphase verteilt oder übertragen zu werden, was es schwierig macht, das Pigment auf einen gegebenen Dispersionsteilchendurchmesser zu dispergieren. Ein Bindemittelharz mit einem Tm von mehr als 115ºC kann dem Toner gute Anti-Abschmutzungseigenschaften verleihen, jedoch kann es das Farbmischungsverhalten verschlechtern und es schwierig machen, glatte fixierte Bilder zu erhalten.
Ein Bindemittelharz mit einer Tm von niedriger als 90ºC erlaubt glattes Fortschreiten des Schritts des Knetens, jedoch neigt es dazu, Blockieren bei dem auf diese Art hergestellten Toner hervorzurufen, was es schwierig macht, gute Anti- Abschmutzungseigenschaften zu erzielen. Darüber hinaus trägt es zum Auftreten von Schmelzadhäsion des Toners im Inneren der Maschine bei.
Der Grund, warum das Schmelzkneten ohne Anwendung von Druck durchgeführt wird, ist folgender: Bei der Anwendung von Druck besteht die Möglichkeit, daß das flüssige Dispersionsmedium (zum Beispiel Wasser) in der Pigmentpaste beispielsweise heftig ein Polyesterharz angreift, so daß Hydrolyse in einem Teil verursacht wird, oder daß eine Änderung in den Eigenschaften des Bindemittelharzes verursacht wird. Daher werden die Pigmentpaste und das Bindemittelharz vorzugsweise miteinander ohne Anwendung von Druck verknetet.
Beispiele für Knetvorrichtungen sind eine Wärmeknetvorrichtung, ein Ein- Schrauben-Extruder, ein Doppelschrauben-Extruder und ein Knet-Extruder. Eine Wärmeknetvorrichtung wird besonders bevorzugt.
Das für die Zielsetzung der Erfindung geeignete Färbemittel kann üblicherweise bekannte Farbpigmente beinhalten. Insbesondere werden organische Pigmente mit hochlipophilem Charakter bevorzugt.
Diese beinhalten beispielsweise Naphtolgelb S, Hansagelb G, Permanentgelb NSG, Permanentorange GTR, Pyrazolon-Orange, Benzidin-Orange G, Permanentrot R, Calciumsalz von Signal-Rot, Brilliant-Karmin 38, Fixierviolett B, Methylviolett-Lack, Phthalocyaninblau, Fixier-Himmelblau (Fast-Sky-Blue) und Indanthren-Blau BC.
In starkem Maße lichtbeständige Pigmente, wie etwa Polykondensationsazopigmente, unlösliche Azopigmente, Perylenpigmente, Anthrachinon-Pigmente, Chinacridon-Pigmente, Isoindolinon-Pigmente, Kupfer-Phthalocyanin-Pigmente, werden bevorzugt.
Magenta-Farbpigmente können die folgenden beinhalten: C. L-Pigmentrot 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209; C. L-Pigmentviolett 19; und Küpenrot (C. L-Pigment Vat Red) 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35.
Cyanblau-Farbpigmente können die folgenden beinhalten: C. I-Pigmentblau 2, 3, 15, 16, 17; Küpenblau (C. I. Vat-Blue) 6; und C. I. Acid-Blue 45 oder ein Kupfer- Phthalocyanin-Pigment mit der durch Formel (I) nachfolgend gezeigten Struktur, mit einem Phthalocyanin-Skelett, das mit 1 bis 5 Phthalimidomethylgruppen substituiert ist.
Gelbe Farbpigmente können die folgenden beinhalten: C. I. Pigmentgelb 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83; und C. I. Küpengelb (C. I. Vat- Yellow) 1, 3, 20.
Das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Farbtoners verwendete Färbemittel sollte vorzugsweise in der Form einer Pigmentpaste vorliegen, die in dem Stadium, das dem Mischen mit dem Bindemittelharz vorausgeht, niemals im pulverförmigen Zustand vorlag. Wenn ein Farbpigment, das durch Trocknen in ein Pulver verwandelt wurde, mit dem flüssigen Dispersionsmedium gemischt wird, ist es für die Farbpigmentteilchen schwierig, in den Zustand von primären Teilchen dispergiert zu werden. Deshalb ist es nicht bevorzugt, dies so zu machen.
Das Färbemittel kann in einer Menge von 0,5 Gewichtsteilchen bis 12 Gewichtsteilen verwendet werden, bevorzugt von 1 Gewichtsteil bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes des Toners.
Seine Verwendung in einer Menge von mehr als 12 Gewichtsteilen macht es schwierig, hohe Transparenz zu erzielen. Insbesondere neigt sie dazu, in einer Verringerung der Transparenz und der Farbwiedergabe der Mischfarben Grün, Rot und Blau, zu resultieren, und sie führt auch zu einer Verringerung der Wiedergabe der Hautfarben menschlicher Körper. Die Verwendung des Farbstoffs in einer Menge von mehr als 12 Gewichtsteilen kann auch dazu führen, daß die Farbtonerbeladungen in Abhängigkeit von Farbunterschieden stark variieren oder es schwierig machen, den beabsichtigten absoluten Wert der Ladung zu erreichen.
Die Verwendung des Färbemittels in einer Menge von weniger als 0,5 Gewichtsteilen macht es schwierig, den beabsichtigten Farbtoner zu erzielen, und macht es auch schwierig, qualitativ hochwertige Bilder mit einer hohen Bilddichte zu erhalten.
Bei der Erfindung sollte der Farbtoner auch einen Agglomerierungsgrad von 2 bis 25%, bevorzugt von 2 bis 20%, stärker bevorzugt von 2 bis 15% aufweisen.
Farbtoner, die so hergestellt werden, daß sie einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von so klein wie 3 bis 7 um aufweisen, neigen im allgemeinen dazu, einen hohen Grad an Agglomerierung zu zeigen, jene mit einem Agglomerierungsgrad von mehr als 25% neigen dazu, Probleme der Verringerung des Transportverhaltens des Farbtoners, der von einem Tonervorratsgefäß dem Entwicklungsaufbau zugeführt wird, eine schlechte Mischungsverhaltensweise zwischen dem Farbtoner und dem Trägermittel und auch ein schlechtes Ladungsverhalten des Farbtoners zu verursachen. Daher ist es schwierig, Bilder mit hoher Qualität zu erhalten, selbst wenn man den Farbtoner feiner herstellt und ihn so herstellt, daß er die geeignete Färbekraft aufweist. Zum Zwecke des Verringerns des Agglomerierungsgrades des Farbtoners ist es allgemein üblich, ein Siliciumdioxid- Feinpulver mit einer großen spezifischen Oberfläche gemäß BET hinzuzugeben. Jedoch trägt die Zugabe des Siliciumdioxid-Feinpulvers dazu bei, die Umwelteigenschaften des Farbtoners zu verschlechtern, sie trägt dazu bei, ein Abfallen der Ladung des Farbtoners in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit und einen Anstieg der Ladung des Farbtoners in einer Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit zu verursachen. Darüber hinaus zeigt das Siliciumdioxid-Feinpulver an sich eine große negative Aufladbarkeit, seine Verwendung als externes Zusatzmittel bzw. Additiv führt zu einem Anstieg in der statischen Koaleszenz zwischen den Farbtonerteilchen, so daß es schwierig wird einen Farbtoner mit einer hohen Fließfähigkeit, wie beabsichtigt, zu erhalten.
Einige Titanoxid-Feinteilchen haben einen kleinen Primärteilchendurchmesser von etwa 20 um. Derartige Titanoxid-Feinteilchen können wegen ihrer Herstellungsweise viele Agglomerate von Primärteilchen aufweisen, und es ist nicht notwendigerweise leicht, den Grad an Agglomerierung des Farbtoners, auf den die vorliegende Erfindung abzielt, zu erreichen.
Die Titanoxid-Feinteilchen haben ursprünglich eine kleinere Oberflächenaktivität als Siliciumdioxid, viele von ihnen wurden nicht notwendigerweise ausreichend hydrophobiert. Obwohl die Hydrophobie ansteigen kann, wenn ein Behandlungsmittel in großer Menge oder ein hoch viskoses Behandlungsmittel verwendet wird, neigen die Titanoxid-Feinteilchen dazu, miteinander zu koaleszieren.
Bei der Erfindung ist es bevorzugt, als ein externes Zusatzmittel oberflächenbehandelte Titanoxid-Feinteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,01 bis 0,2 um und einer Hydrophobie von 20 bis 98% zu verwenden, welches mit einem Haftvermittler behandelt wurde.
Der Haftvermittler kann einen Silan-Haftvermittler oder einen Titan- Haftvermittler beinhalten. Silan-Haftvermittler werden besonders bevorzugt verwendet, wobei diese durch die folgende Formel repräsentiert sind:
RmSiYn
wobei R eine Alkoxygruppe ist, m eine ganze Zahl von 1 bis 3; Y eine Kohlenwasserstoffgruppe wie etwa eine Alkylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Glycidoxylgruppe oder eine Methacrylgruppe, und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
Es kann beispielsweise Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, γ-Methacryloxy-propyl-trimethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Isobutyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Trimethylmethoxysilan, Hydroxypropyltrimethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, n-Hexadecyltrimethoxysilan und n-Octadecyltrimethoxysilan beinhalten.
Stärker bevorzugte Haftvermittler sind solche, die durch die Formel CaH2a+1-Si-(-OCbH2b+1)&sub3;, wobei a 4 bis 12 und b 1 bis 3 ist.
Dabei wird, wenn a in der Formel kleiner als 4 ist, die Behandlung einfacher, jedoch kann die Hydrophobie niedrig werden. Wenn a größer als 12 ist, kann eine zufriedenstellende Hydrophobie erzielt werden, jedoch kann die Koaleszenz der Titanoxid-Teilchen ansteigen, was zu einer Erniedrigung in dem Verhalten führt, das die Fließfähigkeit bereitstellt. Wenn b größer als 3 ist, kann die Reaktivität niedrig werden, so daß die Teilchen unzureichend hydrophob sind. Daher sollte erfindungsgemäß a 4 bis 12 sein, bevorzugt 4 bis 8, und b sollte 1 bis 3 sein, bevorzugt 1 oder 2.
Die Teilchen sollten in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 3 bis 40 Gew.-%, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Titanoxid-Feinteilchen, behandelt werden, und sie sollten so hergestellt sein, daß sie eine Hydrophobie von 20 bis 98%, vorzugsweise von 30 bis 90% und stärker bevorzugt von 40 bis 80% aufweisen.
Wenn die Hydrophobie weniger als 20% beträgt, kann die Ladung stark abnehmen, wenn der Toner über eine lange Zeitdauer hinweg in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit stehengelassen wird, so daß ein Mechanismus zur Ladungsbeschleunigung auf der Seite des Entwicklungsaufbaus notwendig wird, was zu einer komplizierten Vorrichtung führt. Wenn die Hydrophobie mehr als 98% beträgt, wird es schwierig, das Laden des Titanoxids selbst zu steuern, was zu einer Überladung des Toners in einer Umgebung mit niedriger Luftfeuchtigkeit zu führen vermag.
In Hinsicht auf das Verhalten zur Bereitstellung der Fließfähigkeit sollten die Titanoxid-Feinteilchen einen Teilchendurchmesser von 0,01 bis 0,2 um aufweisen. Wenn sie einen Teilchendurchmesser von mehr als 2 um aufweisen, kann die Fließfähigkeit weniger wirkungsvoll verbessert werden. Wenn sie einen Teilchendurchmesser kleiner als 0,01 um aufweisen, neigen die Teilchen dazu, in den Tonerteilchenoberflächen eingelagert zu werden, was eine frühzeitige Verschlechterung des Toners verursacht, die zu einer Erniedrigung der Beständigkeit oder des Arbeitsverhaltens führt. Dies scheint stärker bemerkenswert im Falle von scharf-schmelzenden Farbtonern aufzutreten. Der Teilchendurchmesser der Titanoxid-Feinteilchen kann beispielsweise mittels eines Transmissionselektronenmikroskops gemessen werden.
Erfindungsgemäß weisen die so behandelten Titanoxid-Feinteilchen eine Lichttransmission von 40% oder darüber bei einer Lichtwellenlänge von 400 nm auf.
Die Titanoxid-Feinteilchen haben einen Primärteilchendurchmesser so klein wie 0,2 bis 0,01 um. Wenn sie doch tatsächlich in den Toner eingebaut werden, so sind sie jedoch nicht notwendigerweise in der Form von Primärteilchen dispergiert, sondern können zuweilen auch in der Form von Sekundärteilchen vorliegen. Wie klein auch immer der Durchmesser der Primärteilchen ist, so kann die Behandlung jedoch weniger effektiv werden, wenn die Teilchen, die sich als Sekundärteilchen verhalten, einen großen effektiven Durchmesser zeigen.
Diejenigen, die eine höhere Lichttransmission bei 400 nm aufweisen, wobei sich um die minimale Wellenlänge im sichtbaren Lichtbereich bei Dispersion in einer flüssigen Phase handelt, zeigen einen kleineren Sekundärteilchendurchmesser. Auf diese Weise können gute Effekte in Hinsicht auf das Verhalten zur Bereitstellung von Fließfähigkeit, der Schärfe projizierter Bilder bei OHP und so weiter erzielt werden.
Der Grund, warum 400 nm ausgewählt werden, ist, daß es sich um eine Wellenlänge im Grenzbereich zwischen ultraviolett und sichtbarem Licht handelt, und daß vermeindlich Licht durch Teilchen mit einem Durchmesser von nicht größer als der Hälfte der Lichtwellenlänge hindurchgeht. In Anbetracht dessen wird eine Transmission natürlich bei Wellenlängen jenseits von 400 nm höher und ist nicht so bedeutungsvoll.
Als Verfahren zum Erhalten von hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen gibt es ein Verfahren, bei dem ein flüchtiges Titan-Alkoxid oder ähnliches bei niedriger Temperatur, um es sphärisch zu machen, oxidiert wird, gefolgt von einer Oberflächenbehandlung, um ein amorphes sphärisches Titanoxid zu erhalten.
Die Titanoxid-Feinteilchen sind bevorzugt, wenn sie in Kombination mit dem Toner, der die erfindungsgemäße Teilchengrößenverteilung aufweist, verwendet werden. Die Fläche der Oberfläche je Gewichtseinheit steigt an, wenn die Tonerteilchen so hergestellt werden, daß sie einen kleineren Teilchendurchmesser aufweisen, was überschüssiges Aufladen auf Grund von Reibungsfriktion verursachen kann. Als Gegenmaßnahme dazu sind Titanoxid-Feinteilchen hochgradig effektiv, welche in der Lage sind, das Aufladen zu steuern und Fließfähigkeit zu verleihen. Die Titanoxid-Feinteilchen können vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0,7 bis 3,0 Gew.-% und stärker bevorzugt von 1,0 bis 2,5 Gew.-% enthalten sein. Als ein in dem erfindungsgemäßen Toner verwendetes Bindemittelharz (das heißt, farbstoffhaltige Harzteilchen) können verschiedene üblicherweise als Bindemittelharze für die Elektrofotografie bekannte Bindemittel verwendet werden.
Beispielsweise kann es Polystyrol, Styrolcopolymere wie etwa Styrol/Butadien- Copolymer und ein StyrollAcrylat-Copolymer, Polyethylen, Ethylen-Copolymere, wie etwa Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und ein Ethylen/Vinylalkohol- Copolymer, Phenolarze, Epoxyharze, Acrylphthalatharze, Polyamidharze, Polyesterharze und Maleinsäureharze enthalten.
Besonders bevorzugt ist es, Polyesterharze mit einer hohen negativen Aufladbarkeit zu verwenden. Die Polyesterharze können ausgezeichnetes Fixierverhalten erzielen und sind für Farbtoner geeignet.
Insbesondere sind die folgenden Polyesterharze wegen ihrer scharfen Schmelzcharakteristik bevorzugt, wobei es sich um ein Polyesterharz handelt, das mittels Co-Kondensationspolymerisation von i) einer Diolkomponente, umfassend ein Bisphenolderivat oder ein substituiertes Bisphenol, das durch die folgende Formel repräsentiert ist:
wobei R eine Ethylengruppe oder eine Propylengruppe repräsentiert und x und y jeweils eine ganze Zahl von 1 oder darüber sind, wobei x + y im Durchschnitt 2 bis 10 beträgt;
und ii) einer Carbonsäure-Komponente erhalten wird, welche eine dibasische oder höher basische Carbonsäure oder ein Säureanhydrid oder einen niederen Alkylester derselben umfaßt, die durch Fumarsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Phthalsäure, Terephthalsäure, Trimelitsäure und Pyromelitsäure beispielhaft verdeutlicht wird.
Insbesondere kann das Bindemittelharz eine scheinbare Viskosität von 5 · 10³ bis 5 · 10&sup5; Pa·s (5 · 10&sup4; bis 5 · 10&sup6; Poise), vorzugsweise von 7,5 · 10³ bis 2 · 10&sup5; Pa·s (7,5 · 10&sup4; bis 2 · 10&sup6; Poise), und stärker bevorzugt 10&sup4; bis 10&sup5; Pa·s (10&sup5; bis 10&sup6; Poise) bei 90ºC aufweisen, sowie eine scheinbare Viskosität von 10³ bis 10&sup4; Pa·s (10&sup4; bis 10&sup5; Poise), bevorzugt 10³ bis 3 · 10&sup4; Pa·s (10&sup4; bis 3 · 10&sup5; Poise) und stärker bevorzugt 10³ bis 2 · 10&sup4; Pa·s (10&sup4; bis 2 · 10&sup5; Poise) bei 100ºC. Die die vorstehende Bedingung erfüllenden Toner machen es möglich, Farb-OHPs mit einer guten Lichttransmission und auch gute Ergebnisse im Fixierungsverhalten, Farbmischeigenschaften und Hochtemperatur-Antiabschmutzeigenschaften zu erzielen, wenn sie als Vollfarb-Toner verwendet werden. Es ist besonders bevorzugt, daß ein Absolutwert des Unterschieds zwischen der scheinbaren Viskosität P&sub1; bei 90ºC und der scheinbaren Viskosität P&sub2; bei 100ºC innerhalb des Bereiches von
2 · 10&sup5; < P&sub1; - P&sub2; < 4 · 10&sup6;
liegt.
Wenn der erfindungsgemäße Toner eine negative Aufladbarkeit zeigt, kann ein Ladungssteuerungsmittel hinzugefügt werden, so daß sein Aufladungsverhalten stabilisiert werden kann. Ein negatives Ladungssteuerungsmittel kann organische Metallkomplexe wie beispielsweise einen Metallkomplex einer alkylsubstituierten Salicylsäure, wie zum Beispiel einen Chromkomplex oder Zinkkomplex von Di-t-butylsalicylsäure, enthalten.
Wenn der Toner eine positive Aufladbarkeit zeigt, kann der Toner vorzugsweise ein Ladungssteuerungsmittel enthalten, welches eine positive Aufladbarkeit zeigt. Beispielsweise kann er Nigrosin, Triphenylmethanverbindungen, Rhodamin-Farbstoffe und Polyvinyl-Pyridin enthalten. Wenn Farbtoner hergestellt werden, ist es bevorzugt, Bindemittelharze zu verwenden, bei denen aminogruppenhaltige Carbonsäureester wie etwa Dimethylaminomethyl-methacrylat, mit einer positiven Aufladbarkeit als Monomere in einer Menge von 0,1 bis 40 mol-% enthalten sind, bevorzugt 1 bis 30 mol-%, oder aber farblose oder schwach farbige positive Ladungssteuerungsmittel ohne Einfluß auf den Farbton der Toner zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen Farbtonerteilchen können durch sorgfältiges Mischen eines thermoplastischen Harzes mit einem Pigment oder Farbstoff als einem Färbemittel, einem Ladungssteuerungsmittel und anderer Zusatzstoffe oder Additive mittels einer Mischvorrichtung wie etwa einer Kugelmühle, anschließendes Schmelzkneten der Mischung unter Verwendung einer Warmknetmaschine, wie etwa einer Warmwalze, einer Knetvorrichtung oder eines Extruders, um die Harze zusammenschmelzen zu lassen, Dispergieren oder Auflösen eines Pigments oder Farbstoffs in dem geschmolzenen Produkt und Verfestigen mittels Kühlung, gefolgt von Pulverisierung und strikter Klassierung hergestellt werden, um Farbtonerteilchen zu erhalten.
Es ist möglich, als Trägermittel, das in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Toner verwendet werden kann, oberflächenoxidierte oder nicht-oxidierte Metallteilchen aus Eisen, Nickel, Kupfer, Zink, Kobalt, Mangan, Chrom oder Seltenerdelementen, Legierungen davon, Oxiden davon oder Ferrit zu verwenden.
Die Teilchenoberflächen des Trägermittels können vorzugsweise mit Harz oder ähnlichem beschichtet sein. Es ist möglich, als Verfahren dafür ein Verfahren zu verwenden, bei dem ein Beschichtungsmaterial wie etwa ein Harz in einem Lösungsmittel gelöst oder suspendiert wird und die erhaltene Lösung oder Suspension an den Trägerteilchen anhaften gelassen wird, sowie ein Verfahren, bei dem sie lediglich in Pulverform miteinander gemischt werden.
Das Material, das an den Oberflächen der Trägerteilchen anhaftet, kann Polytetrafluorethylen, Monochlortrifluorethylen-Polymere, Polyvinylidenfluorid, Siliconharze, Polyesterharze, Metallkomplexe von Di-t-butylsalicylsäure, Styrolharze, Acrylharze, Polyamide, Polyvinylbutyral, Nigrosin, Aminoacrylatharze, basische Farbstoffe oder Imprägnierlacke derselben, Siliciumdioxid-Feinpulver oder Aluminiumoxid-Feinpulver enthalten. Alle diese Stoffe können allein oder in Kombination verwendet werden.
Die Behandlung mit den vorstehend genannten anhaftenden Materialien kann vorzugsweise üblicherweise mit einem Gesamtgewicht von 0,1 bis 30 Gew.-%, stärker bevorzugt von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Trägermittels, durchgeführt werden.
Das Trägermittel sollte einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 10 bis 100 um, vorzugsweise von 20 bis 70 um aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Trägermittel Fe- Ferrit umfassen, dessen Teilchenoberflächen mit einem Harz vom Fluortyp oder vom Styroltyp beschichtet sind. Beispielsweise können die Oberflächen mit Polyvinylidenfluorid, Styrolmethylmethacrylatharz, Polytetrafluorethylen, Styrolmethylmethacrylatharz oder einer Mischung davon beschichtet werden.
Das vorstehend erwähnte beschichtete Ferritträgermittel kann dem erfindungsgemäßen Farbtoner eine bevorzugte reibungselektrische Aufladbarkeit verleihen, und es ist auch darin effektiv, das elektrofotografische Verhalten zu bessern.
Wenn das Trägermittel mit dem erfindungsgemäßen Toner vermischt wird, um einen Zweikomponenten-Entwickler herzustellen, kann der Toner in einem Mischungsanteil von 2 Gew.-%/ bis 15 Gew.-%, bevorzugt 4 Gew.-% bis 13 Gew.-%, als Tonerkonzentration in dem Entwickler, vorliegen, wodurch normalerweise gute Ergebnisse erhalten werden können. Wenn die Tonerkonzentration unterhalb von 2 Gew.-% liegt, neigt die Bilddichte dazu, niedrig zu werden. Wenn sie mehr als 15 Gew.-% beträgt, vermögen Schleierbildung und Tonerstreuung in der Maschine aufzutreten.
Die Messungen der entsprechenden charakteristischen Werte werden nachfolgend beschrieben.

Messung der Teilchengrößenverteilung des Farbtoners

Ein Coulter-Zählgerät TA-II oder ein Coulter-Multisizer II (hergestellt von Coulter Electronics, Inc.) wird als Meßeinrichtung verwendet. Als Elektrolytlösung wird eine wäßrige 1%-NaCl-Lösung unter Verwendung von Natriumchlorid zur Analyse (first grade) hergestellt. Beispielsweise kann ISOTON-II (Handelsname; vertrieben von Coulter Scientific Japan Co.) verwendet werden. Die Messung wird unter Zugabe von 0,1 bis 5 ml eines oberflächenaktiven Mittels als Dispergiermittel, vorzugsweise von Alkylbenzolsulfonat zu 100 bis 150 ml der vorstehend erwähnten, wäßrigen Elektrolytlösung und durch weitere Zugabe von 2 bis 20 mg einer zu messenden Probe durchgeführt. Die Elektrolytlösung, in der die Probe suspendiert wurde, wird unter Verwendung einer Ultraschall-Dispergiervorrichtung für etwa 1 min bis etwa 3 min dispergiert. Das Volumen und die Zahl der Tonerteilchen werden unter Verwendung der vorstehend erwähnten Meßvorrichtung für jeden Kanal gemessen, wobei eine Öffnung von 100 um als die Öffnung verwendet wird, um die Volumenverteilung und die Zahlverteilung der Tonerteilchen zu berechnen. Anschließend wird ein auf das Gewicht bezogener Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) des Toners (D4: der Zentralwert eines jeden Kanals wird als repräsentativer Wert für jeden Kanal betrachtet) berechnet, der aus der Volumenverteilung der Tonerteilchen bestimmt wird.
Als Kanäle werden 13 Kanäle von 2,00 bis 2,52 um, 2, 52 bis 3,17 um, 3,17 bis 4,00 um, 4,00 bis 5,04 um, 5,04 bis 6,35 um, 6,35 bis 8,00 um, 8,00 bis 10,08 um, 10,08 bis 12,70 um, 12,70 bis 16,00 um, 16,00 bis 20,20 um, 20,20 bis 25,40 um, 25,40 bis 32,00 um und 32,00 bis 40,30 um verwendet.

Messung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Färbemittels

Färbemittelteilchen werden einer 2,3 M Sucroselösung, gefolgt von sorgfältigem Rühren hinzugefügt. Eine kleine Menge der erhaltenen Lösung wird auf einen Probenhalter in Form einer Stabvorrichtung aufgebracht, welche anschließend zur Verfestigung in flüssiges N&sub2; eingebracht wird; sie wird unmittelbar danach auf den Kopf eines Probenarms gebracht. Unter Verwendung eines Ultramikrotoms FC4E (hergestellt von Nissei Sangio K. K.), ausgerüstet mit einer Kryogenvorrichtung, wurde das verfestigte Produkt unter Verwendung üblicher Verfahren zur Herstellung von Proben geschnitten.
Fotografien der Proben wurden auf einem Elektronenmikroskop vom H-800-Typ (hergestellt von Hitachi, Ltd.) bei einer Beschleunigungsspannung von 100 kV hergestellt. Vergrößerungen davon wurden willkürlich entsprechend den Proben genommen.
Die so erhaltene Bildinformation wird einem Bildanalysiergerät LUZEX 3, hergestellt von Nikore Co., über ein Interface zugeführt, um sie in binäre Bilddaten zu konvertieren. Von diesen wurden lediglich diese zufallsgemäß analysiert, die Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 um oder darüber betrafen, wobei die Messung so oft wiederholt wird, bis das Durchmessen der Proben 300 Mal oder darüber vollzogen war, der Teilchendurchmesser (Zahlenmittel) und die Teilchengrößenverteilung des Färbemittels, welche für die Erfindung notwendig sind, wurden bestimmt.
Dabei werden lediglich die Teilchen, die größer sind als 0,1 um, für die Messung ausgesucht. Bei dem Teilchendurchmesser, auf den sich die Erfindung bezieht, handelt es sich um einen Wert, der durch einen Durchmesser definiert ist, der erhalten wird, indem man das Bild eines jeglichen Färbemittelteilchens demjenigen einer Kugel annähert.

Messung der scheinbaren Viskosität und der Erweichungstemperatur

Eine Fließtest-Vorrichtung vom CFT 5-500-Typ (hergestellt durch Schimadzu Corporation) wird verwendet. Als Probe wird ein 60-mesh-Durchlaufprodukt in einer Menge von etwa 1,0 bis 1,5 g abgewogen. Die Probe wird unter Verwendung einer Formvorrichtung bei einer Last von 100 kg/m² 1 min lang gepreßt.
Die erhaltene gepreßte Probe wird unter den nachfolgend gezeigten Bedingungen gemessen, wobei eine Fließtest-Vorrichtung in einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (Temperatur: etwa 20 bis 30ºC; Luftfeuchtigkeit: 30 bis 70% RH) verwendet wird, um eine Luftfeuchtigkeits- Scheinviskositätskurve zu erhalten. Aus der so erhaltenen geglätteten Kurve wird eine scheinbare Viskosität bei 90ºC und 100ºC jeweils abgeleitet, der erhaltene Wert wird als die scheinbare Viskosität der Probe in Bezug auf die Temperatur der Probe betrachtet. Die Temperatur (T1/2) wird ebenfalls anhand der geglätteten Kurve bestimmt, wobei es sich um die Temperatur zu dem Zeitpunkt handelt, bei dem 50% des Volumens der Probe durchgeflossen sind, und der erhaltene Wert wird als die Erweichungstemperatur Tm betrachtet.
Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs: 6,0 D/M (ºC/min)
Eingestellte Temperatur: 7,0 DEG (ºC)
Maximaltemperatur: 200,0 DEG (ºC)
Intervall: 3,0 DEG (ºC)
Vorwärmen: 300,0 s (Sekunden)
Belastung: 20,0 KGF (kg)
Stempel-Durchmesser: 1,0 mm (mm)
Stempellänge: 1,0 mm (mm)
Kolben: 1,0 CM² (cm²)

Messung des Agglomerierungsgrades

Als Mittel zur Messung der Fließfähigkeit einer Probe (zum Beispiel des Toners mit den externen Additiven) wird der Grad der Agglomerierung verwendet. Wenn der Wert für den Grad der Agglomerierung größer ist, wird die Fließfähigkeit der Probe als schlechter beurteilt.
Als Meßvorrichtung wird eine Pulvertestvorrichtung (hergestellt von Hosokawa Micron Corporation mit einem digitalen Vibroskop (DEGEVIBRO MODEL 1332) verwendet.
Um die Messung durchzuführen, werden Siebe mit einer Maschenweite von 200 mesh, 100 mesh und 60 mesh in der Reihenfolge der Maschenweite mit kleineren Öffnungen, das heißt, in der Reihenfolge von 200 mesh-, 100 mesh- und 60-mesh- Sieben, so daß das 60-mesh-Sieb obenauf liegt, auf einem vibrierenden Sockel übereinander gelegt.
Auf dem 60-mesh-Sieb der in dieser Reihenfolge aufeinander gesetzten Siebe wird eine präzise in einer Menge von 5 g abgewogene Probe aufgebracht, die an den vibrierenden Sockel angelegte Eingangsspannung wird auf 21,7 V und der Wert der Abweichung des digitalen Vibroskops auf 0,130 eingestellt, wobei die Vibrationsamplitude des vibrierenden Sockels so eingestellt wird, daß sie innerhalb des Bereichs von 60 bis 90 um (Rheostateinstellungen: etwa 2,5) liegt, und die Siebe werden 15 s lang vibrieren gelassen. Anschließend wird das Gewicht der auf jedem Sieb verbliebenen Probe gemessen, um den Agglomerierungsgrad gemäß der folgenden Gleichung zu berechnen:
Agglomerierungsgrad (%) =
Probengewicht auf 60 - mesh - Sieb/5 g · 100
+ Probengewicht auf 100 - mesh - Sieb/5 g · 100 · 3/5
+ Probengewicht auf 200 - mesh - Sieb/5 g · 100 · 1 / 5
Bei der verwendeten Probe handelt es sich um eine Probe, die 12 h lang in einer Umgebung mit 23ºC und 60% RH stehengelassen worden war. Die Messung erfolgte in einer Umgebung von 23ºC und 60º/ RH.

Messung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers der Titanoxid-Feinteilchen

Bezüglich des Primärteilchendurchmessers werden Titanoxid-Feinteilchen in einem Transmissionselektronenmikroskop beobachtet, der Teilchendurchmesser von 100 Teilchen im Gesichtsfeld wird gemessen, um ihren durchschnittlichen Teilchendurchmesser zu bestimmen. Mit Bezug auf den Teilchendurchmesser der auf dem Toner dispergierten Teilchen werden die Teilchen in einem Rasterelektronenmikroskop beobachtet, 100 Titanoxid-Feinteilchen in dem Gesichtsfeld werden qualitativ unter Verwendung einer XMA (Röntgenstrahlen-Mikroanalysiervorrichtung) analysiert, wobei die Teilchendurchmesser gemessen werden, um ihren durchschnittlichen Teilchendurchmesser zu bestimmen.

Messung der Hydrophobie

Die Methanoltitration ist ein experimentelles Mittel um die Hydrophobie von Titanoxid-Feinteilchen zu bestimmen, deren Oberflächen hydrophobiert wurden.
"Methanoltitration", wie sie in der vorliegenden Beschreibung vorgeschrieben ist, um die Hydrophobie der behandelten Titanoxid-Feinteilchen zu bewerten, wird in der folgenden Weise durchgeführt: 0,2 g der zu untersuchenden Titanoxid- Feinteilchen werden 50 ml Wasser in einem Behältnis hinzugegeben. Methanol wird tropfenweise von einer Bürette hinzugegeben, bis die gesamten Titanoxid- Teilchen benetzt sind. Dabei wird die Lösung innerhalb des Behälters kontinuierlich gerührt, wobei ein Magnetrührer verwendet wird. Der Endpunkt kann durch die Suspension der gesamten Titanoxid-Feinteilchen in der Lösung bestimmt werden. Die Hydrophobie wird als Prozentsatz des Methanols bestimmt, der in der flüssigen Mischung von Methanol und Wasser vorhanden ist, wenn die Reaktion ihren Endpunkt erreicht hat.

Messung der Transmission

Probe 0,10
Alkydharz 13,20*1
Melamin-Harz 3,30*2
Verdünnungsmittel 3,50 g*3
Glasmedium 50,00 g
*1 BECKOZOLE 1323-60-EL, erhältlich von Dainippon Inc. & Chemicals, Inc.
*2 SUPERBECKAMINE J-820-60, erhältlich von Dainippon Inc. & Chemicals, Inc.
*3 AMILUCK THINNER, erhältlich von Kansei Paint Co., Ltd.
Die Materialien mit der vorstehenden erwähnten Zusammensetzung werden in einer 150 ml-Glasflasche gesammelt, die Dispergierung wird 1 h lang unter Verwendung eines Farben-Konditioners, hergestellt von Red Devil Co., durchgeführt. Nach Vervollständigung der Dispergierung wird das dispergierte Produkt auf einem PET-Film mittels eines 2 mil.-(Ab)streichmessers aufgetragen. Die so gebildete Beschichtung wird 10 min lang bei 120ºC erwärmt, um das Trocknen durchzuführen, das so erhaltene Blatt wird auf U-BEST, hergestellt von Nihon Bunkou Co., gegeben, um seine Transmission im Bereich von 320 bis 800 nm zu messen und einen Vergleich anzustellen.

Messung der Bilddichte (D0,5)

Ein Farbtonerbild, auf dem ein Farbtoner in einer Menge von 0,5 mg je 1 cm² aufgebracht ist, wird auf einem Übertragungsmedium gebildet, dann wird ein fixiertes Bild erzeugt, bei dem das fixierte Farbbild einen Glanz von 10% oder darüber aufweist.
Der Glanz wird mittels einer Glanzmeßvorrichtung (GLOSSMETER DU, hergestellt von Toyo Seiki K. K.), auf der Basis von Licht einer 75º Reflexion des mit einem Einfallswinkel von 75º einfallenden Lichts gemessen.
Die Bilddichte wird beispielsweise mittels eines Macbeth-Densitometers oder eines Farbreflexions-Densitometers XRITE F04A, hergestellt von X-RITE Co. gemessen.

BEISPIELE

Nachfolgend beziehen sich der Begriff "Teil(e)" auf Gewichtsteil(e).

Beispiel 1

Durch Kondensation von propoxyliertem Bisphenol-A mit Fumarsäure erhaltenes Polyesterharz Tm: 95ºC) 70 Teile
Cyanblau-Pigmentpaste C. I. Pigment-Blau 15 : 3 (Pigment-Feststoffgehalt: 30 Gew.-%; 100 Teile
Wassergehalt: 70 Gew.-%)
Bei der verwendeten Cyanblau-Pigmentpaste handelte es sich um eine, die nach seiner Herstellung niemals einem Pulvererzeugungsschritt unterzogen war.
Die vorstehend erwähnten Materialien wurden in eine Mischvorrichtung vom Typ einer Knetvorrichtung gegeben. Während sie gemischt wurden, wurde die Temperatur ohne Anwendung von Druck in einem offenen System allmählich erhöht. Zum Zeitpunkt, als die Temperatur 90 bis 100ºC erreicht hatte, wurde das Warmschmelzkneten weitere 30 min lang weiter fortgeführt, nachdem man sich vergewissert hatte, daß die Teilchen des Cyanblau-Pigments sich in der wäßrigen Phase verteilt hatten oder auf die Polyesterharz-Phase übergegangen waren. Nach dem Kneten wurde das abgetrennte erwärmte Wasser aus der Mischvorrichtung entlassen, die Temperatur der Mischvorrichtung wurde auf 130ºC erhöht, woraufhin das Polyesterharz in dem die Cyanblau-Pigmentteilchen dispergiert worden waren, etwa 30 min lang heißschmelzgeknetet, um die Cyanblau- Pigmentteilchen weiterhin uniform zu dispergieren und den Wassergehalt zu entfernen. Nach dem Kneten wurde das geknetete Produkt abgekühlt, das so abgekühlte geknetete Produkt wurde pulverisiert, um Cyanblau-pigmenthaltige Polyesterharzteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 mm oder weniger zu erhalten.
Cyanblau-pigmenthaltige Polyesterharzteilchen (Cyanblau-Pigment-Gehalt: 30 Gew.-% 16,7 Teile
Polyesterharz wie vorstehend (Tm: 95ºC) 88,3 Teile
Negativladungssteuerungsagens (Chromkomplex) 4 Teile
Die vorstehend genannten Materialien wurden sorgfältig unter Verwendung einer Henschel-Mischvorrichtung gemischt, die Mischung wurde unter Verwendung eines Doppelschrauben-Extruders schmelzgeknetet. Nach Abkühlen wurde das geknetete Produkt unter Verwendung einer Hammermühle zerschlagen, so daß es einen Teilchendurchmesser von etwa 1 bis 2 mm aufwies. Anschließend wurde das zerschlagene Produkt unter Verwendung einer Feinmahlmühle eines Luftstrahlsystems feinpulverisiert. Das so erhaltene fein pulverisierte Produkt wurde auf ein Mehrteilungs-Klassiersystem gegeben, um strikt Feinteilchen und grobes Pulver zur gleichen Zeit zu entfernen. So wurde ein Cyanblau-Farbtoner erhalten, der einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 6,0 um und 22,6 Zahlen-% an Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 4 um oder darunter, 49,6 Zahlen-% an Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5,04 um oder darunter, 5 Vol.-% an Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8 um oder größer und 0,5 Vol.-% an Tonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10,08 um oder größer aufwies.
Bei den Cyanblau-Farbtonerteilchen zeigten die Cyanblau-Pigmentteilchen einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,36 um, die Cyanblau-Pigmentteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 um waren mit einem Gehalt von 82 Zahlen-% vorhanden und Cyanblau-Pigmentteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,8 um oder größer waren mit einem Gehalt von 0,8 Zahlen-% vorhanden.
Inzwischen wurden hydrophile Titanoxid-Feinteilchen (durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 0,02 um; spezifische Oberfläche gemäß BET: 140 m²/g) mit n- C&sub4;H&sub9;-Si-(OCH&sub3;)&sub3;, das in einer Menge von 20 Teilen, bezogen auf 100 Teile der ersteren, verwendet wurde, oberflächenbehandelt, so daß hydrophobe Titanoxid- Feinteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,02 um, einer Hydrophobie von 70% und einer Transmission von 60% bei 400 nm erhalten wurden.
Als nächstes wurden 100 Teile des Cyanblau-Farbtoners und 1,5 Teile der hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen miteinander gemischt, um einen Cyanblau- Farbtoner mit auf seinen Teilchenoberflächen befindlichen hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen herzustellen. Der Cyanblau-Toner hatte einen Agglomerierungsgrad von 9%. Dieser Toner zeigte eine scheinbare Viskosität von 5 · 10&sup4; Pa·s (5 · 10&sup5; Poise) bei 90ºC und eine scheinbare Viskosität von 5 · 10³ Pa·s (5 · 10&sup4; Poise) bei 100ºC.
Als nächstes wurden 5 Teile des vorstehend genannten Cyanblau-Farbtoners und 95 Teile eines harzbeschichteten magnetischen Ferrit-Trägermittels, das mit etwa 1 Gew.-% eines MethylmethacrylatButylacrylat-Copolymers beschichtet war, miteinander vermischt, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ herzustellen.
Dieser Entwickler vom Zweikomponenten-Typ wurde in eine kommerziell erhältliche Normalpapier-Vollfarbkopiervorrichtung (COLOR LASER COPIA 550, Handelsname; hergestellt von Canon Inc.) eingebracht, um einen Kopiertest durchzuführen. In dieser Kopiervorrichtung zeigte die Fixierwalze, welche eine Spindel aus einem 5 mm dickem Aluminiummaterial umfaßte, das auf seiner äußeren Oberfläche in dieser Reihenfolge eine 2 mm dicke RTV-(bei Zimmertemperatur vulkanisierte) Silikongummischicht, eine 50 um dicke Fluorgummischicht und eine 230 um dicke HCV-(hochtemperaturvulkanisierte)-Silikongummischicht aufwies, einen Durchmesser von 60 mm, und deren Druckwalze eine Spindel aus einem 5 mm dicken Aluminiummaterial umfaßte, das auf seiner äußeren Oberfläche in dieser Reihenfolge eine 2 mm dicke RTV-Silikongummischicht, eine 50 um dicke Fluorgummischicht und eine 230 um dicke HTV-Silikongummischicht aufwies.
Die Fixiertemperatur wurde auf 160ºC eingestellt und die Fixierungsgeschwindigkeit auf 90 mm/sec, wobei - um das Fixieren durchzuführen - ein Dimethylsilikonöl auf der Fixierwalze aufgebracht wurde.
Um die Färbekraft D0,5 des Cyanblau-Farbtoners zu messen, wurde ein externer Fixieraufbau mit der gleichen wie der vorstehend genannten Walzenkonstruktion hergerichtet, und Bilder, die so eingestellt waren, daß sie eine Cyanblau- Farbtonermenge (M/S) von 0,50 mg/cm² aufwiesen, wurden auf dem Übertragungsmedium fixiert, um Cyanblau-Farbbilder mit einem Glanz von 15% herzustellen. Anschließend wurde ihre Bilddichte unter Verwendung eines Farbreflexionsdensitometers X-RITE 404 A, hergestellt von X-RITE Co. gemessen. Im Ergebnis betrug der Wert für D0,5 1,40. Die Messung von D0,5 ist nicht notwendi gerweise auf die vorstehende Walzenkonstruktion und die vorstehenden Fixierbedingungen beschränkt, und es ist nicht notwendigerweise erforderlich, den externen Fixieraufbau zu benutzen.
In einer Umgebung mit normaler Temperatur und normaler Luftfeuchtigkeit (23ºC, 60% RH) und bei einem Kontrastpotential von 300 V wurden Bilder reproduziert. Im Ergebnis hatten die Bilder Farbtöne mit hervorragender Farbsättigung und waren klar. Selbst bei einem Durchlauftest mit mehr als 60.000 Kopierblättern wurden Cyanblaubilder erhalten, die frei von Schleiern und originalgetreu waren. Bei Vollfarb-Kopiermaschinen zeigten die Cyanblau-Farbtoner ein gutes Transportverhalten, die Dichte der Cyanblau-Farbtoner war nachweisbar in einem guten Zustand und ebenso war die Bilddichte stabil.
Gute Cyanblau-Farbbilder wurden auch in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit (15ºC, 10% RH) und einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (32,5ºC, 85% RH) erhalten, was eine überlegene Umweltstabilität zeigt.

Beispiel 2

Polyesterharz, erhalten durch Kondensation von propoxyliertem Bisphenol-A mit Fumarsäure (Tm: 95ºC) 85,3 Teile
Magenta-Pigmentpaste von C. I. Pigmentrot 122 (Pigmentfeststoffgehalt. 25 Gew.-%; Wassergehalt 75 Gew.-%) 100 Teile
Bei der verwendeten Magenta-Pigmentpaste handelte es sich um eine, die niemals dem Schritt der Bildung eines Pulvers nach seiner Herstellung unterzogen war.
Unter Verwendung der vorstehend genannten Materialien wurden Magentapigmenthaltige Polyesterharzteilchen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
Magentapigmenthaltige Polyesterharzteilchen (Magenta-Pigment ehalt: 30 Gew.-%) 20 Teile
Polyesterharz wie vorstehend (Tm: 95ºC) 84 Teile
Negativladungssteuerungsagens: (Chromkomplex) 4 Teile
Unter Verwendung der vorstehend genannten Materialien wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein Magenta-Farbtoner erhalten. Die Teilchengrößenverteilung des Magenta-Farbtoners und die Teilchengrößenverteilung der in den Magenta-Farbtonerteilchen enthaltenen Magenta-Pigmentteilchen sind in Tabelle 1 gezeigt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden der vorstehend genannte Magenta-Farbtoner und die hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen gemischt, so daß ein Magenta-Farbtoner mit einem Agglomerierungsgrad von 12% erhalten wurde, der dann mit dem harzbeschichteten, magnetischen Ferritträgermittel vermischt wurde, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ zu erhalten. Die Bildwiedergabe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Selbst in einem Testlauf mit so viel wie 30.000 Kopierblättern war die Bilddichte stabil, die eine überlegene Schlaglicht- Wiedergabe zeigte, die OHPBilder hatten eine gute Transparenz.

Beispiel 3

Polyesterharz, erhalten durch Kondensation von propoxyliertem Bisphenol A mit Fumarsäure (Tm: 95ºC) 80 Teile
Gelb-Pigmentpaste von C. I. Pigmentgelb 17 (Pigmentfeststoffgehalt 20 Gew.-%; Wassergehalt 80 Gew.-%) 100 Teile
Bei der verwendeten Gelb-Pigmentpaste handelte es sich um eine, die niemals zuvor nach ihrer Herstellung dem Schritt des Umsetzens zu einem Pulver unterzogen worden war.
Unter Verwendung der vorstehend genannten Materialien wurden Gelbpigmenthaltige Polyesterharzteilchen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
Gelbpigmenthaltige Polyesterharzteilchen (Gelb-Pigment ehalt: 20 Gew.-% 20 Teile
Polyesterharz, wie vorstehend (Tm: 95ºC) 84 Teile
Negativladungssteuerungsagens (Chromkomplex) 4 Teile
Unter Verwendung der vorstehend genannten Materialien wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein gelber Farbtoner erhalten. Die Teilchengrößenverteilung des erhaltenen gelben Farbtoners und die Teilchengrößenverteilung der gelben, in den gelben Farbtonerteilchen enthaltenen Pigmentteilchen sind in Tabelle 1 gezeigt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden der vorstehend genannte gelbe Farbtoner und die hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen miteinander gemischt, so daß ein gelber Farbtoner mit einem Agglomerierungsgrad von 12% erhalten wurde, der dann mit dem harzbeschichteten magnetischen Ferrit-Trägermittel gemischt wurde, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ zu erhalten. Die Bildwiedergabe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Selbst in einem Testlauf mit so viel wie 30.000 Kopierblättern war die Bilddichte stabil, die eine überlegene Schlaglichtwiedergabe zeigte, die OHP-Bilder zeigten eine gute Transparenz.

Beispiel 4

Der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit dem in Beispiel 1 hergestellten Cyanblau-Farbtoner, der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit dem in Beispiel 2 hergestellten Magenta-Farbtoner und der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit dem in Beispiel 3 hergestellten gelben Farbtoner wurden in eine Vollfarb-Kopiermaschine eingebracht, die Bildwiedergabe wurde untersucht, während aufeinanderfolgend die entsprechenden Farbtoner zugeführt wurden. In den so erhaltenen Vollfarb-Bildern wurden die Farbtöne einer Originalkopie getreu wiedergegeben, eine hohe Bildqualität wurde selbst in einem Testlauf von so viel wie 10.000 Kopierblättern aufrechterhalten.
Die Farbtonwiedergabe von Grün, Blau und Rot war ebenfalls in einem guten Zustand, und die Farbtöne wurden in einem breiten Bereich wiedergegeben. Auch falls die Vollfarbbilder auf OHP-Folien gebildet wurden, zeigten sie gute Lichttransmissionseigenschaften.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 8,5 um wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer daß die Bedingungen für die Pulverisierung und die Klassierung geändert wurden. Die Teilchengrößenverteilung des Cyanblau-Farbtoners und die Teilchengrößenverteilung der in den Cyanblau-Farbtonerteilchen enthaltenen Cyanblau- Pigmentteilchen sind in Tabelle 1 gezeigt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden 100 Teile des vorstehend genannten Cyanblau-Farbtoners und 1 Teil der hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen miteinander gemischt, so daß ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Agglomerierungsgrad von 4% erhalten wurde. Als nächstes wurden 6 Teile des Cyanblau- Farbtoners mit 94 Teilen des harzbeschichteten magnetischen Ferrit-Trägermittels vermischt, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ herzustellen. Die Bildwiedergabe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Verglichen mit dem Cyanblau- Farbtoner von Beispiel 1 zeigte der Cyanblau-Farbtoner des Vergleichsbeispiel 1 eine verschlechterte Schlaglicht-Wiedergabe.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 3,9 um wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer daß die Bedingungen für die Pulverisierung und Klassierung geändert waren. Die Teilchengrößenverteilung des erhaltenen Cyanblau-Farbtoners und die Teilchengrößenverteilung der Cyanblau-Pigmentteilchen in den Cyanblau-Farbtonerteilchen sind in Tabelle 1 gezeigt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden 100 Teile des vorstehend genannten Cyanblau-Farbtoners und 1 Teil der hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen miteinander gemischt, so daß ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Agglomerierungsgrad von 39% erhalten wurde. Als nächstes wurden 6 Teile des Cyanblau- Farbtoners mit 94 Teilen des harzbeschichteten magnetischen Ferrit-Trägermittels vermischt, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ zu erhalten. Die Bildwiedergabe wurde ebenso in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Verglichen mit dem Cyanblau-Farbtoner vom Beispiel 1 zeigte dieser Farbtoner eine niedrigere Bilddichte, verursachte Schleier und lieferte eine schlechtere Bildqualität.

Vergleichsbeispiel 3

Polyesterharz, erhalten durch Kondensation von propoxyliertem Bisphenol-A mit Fumarsäure (Tm: 95ºC) 100 Teile
Cyanblau-Pigmentpulver von C. I. Pigmentblau 15 : 3 15 Teile
Negativladungssteuerungsagens (Chromkomplex) 4 Teile
Die vorstehend genannten Materialien wurden unter Verwendung einer Henschel-Mischvorrichtung vorgemischt, dann wurde die Mischung bei einer Temperatur von 120ºC unter Verwendung eines Doppelschrauben-Extruders schmelzgeknetet, gefolgt von der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1, um einen Cyanblau-Farbtoner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 6,0 um zu erhalten. Die Teilchengrößenverteilung des so erhaltenen Cyanblau- Farbtoners ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Cyanblau-Pigmentteilchen in den Cyanblau-Farbtonerteilchen zeigten einen Teilchendurchmesser (Zahlenmittel) von 0,75 um, Cyanblau-Pigmentteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 bis 0,5 um waren in einem Gehalt von 19,8 Zahlen-% vorhanden, Cyanblau-Pigmentteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,8 um oder größer waren in einem Gehalt von 44,6 Zahlen-% vorhanden.
Der erhaltene Cyanblau-Farbtoner und die gleichen hydrophoben Titanoxid- Feinteilchen, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden, wurden miteinander gemischt, so daß ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Agglomerierungsgrad von 26% erhalten wurde, der dann mit dem gleichen harzbeschichteten magnetischen Ferrit-Trägermittel, wie er in Beispiel 1 verwendet wurde, gemischt wurde, um einen Entwickler vom Zweikomponenten-Typ zu erhalten. Die Bildwiedergabe wurden ebenso in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Bilddichte D0,5 betrug 0,98, die Bilddichte war niedriger als diejenige in Beispiel 1. Zu Schleierbildung kam es ebenfalls.
Als Ergebnis eines Testlaufs mit 10.000 Kopierblättern trat innen in der Maschine Tonerstreuung auf, wobei die Oberfläche der Fixierwalze nach dem Testlauf untersucht wurde, so daß herausgefunden wurde, daß der Toner an der Oberfläche anhaftete.
Eine subtraktive Farbmischung wurde durchgeführt, wobei der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit dem Cyanblau-Farbtoner von Vergleichsbeispiel 3 und der Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit dem gelben Farbtoner von Beispiel 1 verwendet wurden. Im Ergebnis wurde eine grüne Farbe mit geringer Farbsättigung produziert.

Vergleichsbeispiel 4

Polyesterharz, erhalten durch Kondensation von propoxyliertem Bis henol-A mit Fumarsäure Tm: 95ºC 70 Teile
Cyanblau-Pigmentpulver von C. I. Pigmentblau 15 : 3 30 Teile
Die vorstehend erwähnten Materialien wurden unter Verwendung einer Henschel-Mischvorrichtung vorgemischt, anschließend wurde die Mischung dreimal unter Verwendung einer 3-Walzen-Mühle schmelzgeknetet. Anschließend wurde das geknetete Produkt abgekühlt, das so abgekühlte Produkt wurde pulverisiert, um Cyanblau-pigmenthaltige Polyesterteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1 mm oder weniger zu erhalten.
Cyanblau-pigmenthaltige Polyesterharzteilchen 30 Teile
Polyesterharz wie vorstehend (Tm: 95ºC) 79 Teile
Negativladungssteuerungsagens (Chromkomplex) 4 Teile
Unter Verwendung der vorstehenden Materialien wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 4,9 um erhalten. Die Teilchengrößenverteilung des erhaltenen Cyanblau-Farbtoners und die Teilchengrößenverteilung der in den Cyanblau- Farbtonerteilchen enthaltenen Cyanblau-Pigmentteilchen ist in Tabelle 1 gezeigt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden der vorstehend genannte Cyanblau-Farbtoner und die hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen miteinander gemischt, so daß ein Cyanblau-Farbtoner mit einem Agglomerierungsgrad von 22% erhalten wurde, der dann mit dem harzbeschichteten magnetischen Ferrit- Trägermittel vermischt wurde, so daß ein Entwickler vom Zweikomponenten-Typ hergestellt wurde. Die Bildwiedergabe wurde ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 untersucht. Die Bilddichte D0,5 betrug 1,82, grobe Bilder wurden in Schlaglichtbereichen gesehen. Schleierbildung trat ebenfalls auf. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiel 5

Ein Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit einem Cyanblau-Farbtoner wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die hydrophoben Titanoxid-Feinteilchen mit hydrophoben Siliciumdioxid-Feinteilchen (R-972, erhältlich von Nippon Aerosil Co., Ltd.) ersetzt wurden. Die Bildwiedergabe wurde ebenso wie in Beispiel 1 untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.

Beispiel 6

Ein Entwickler vom Zweikomponenten-Typ mit einem Cyanblau-Farbtoner wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Polyesterharz durch ein Polyesterharz ersetzt wurde, welches durch Kondensation von propoxyliertem Bisphenol-A mit Terephthalsäure sowie Dodecenylbernsteinsäure (Tm: 105ºC) erhalten wurde. Die Bildwiedergabe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 2 Tabelle 2

Claims

1. Elektrostatischer Farbtoner, umfassend ein Bindemittelharz und ein Färbemittel, wobei

der Farbtoner einen Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 3 um bis 7 um zeigt, 10 bis 70 Zahlen-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 4,00 um oder kleiner, nicht weniger als 40 Zahlen-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5,04 um oder kleiner, von 2 bis 20 Vol.-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8,00 um oder größer und nicht mehr als 6 Vol.-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10,08 um oder größer und eine derartige Färbekraft aufweist, daß ein auf einem Übertragungsmedium fixiertes Bild eine Bilddichte (D0,5) von 1,0 bis 1, 8 aufweist, wenn ein nicht-fixierter Farbtoner auf dem Übertragungsmedium in einer Menge (M/S) von 0,50 mg/cm² vorliegt.

2. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei der Farbtoner das Färbemittel in einer Menge von 0,5 bis 12 Gewichtsteilen enthält, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Bindemittelharzes.

3. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei das Färbemittel einen Teilchendurchmesser (Zahlenmittel) von 0,7 um oder kleiner aufweist, nicht weniger als 60 Zahlenan Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,1 um bis 0,5 um und nicht mehr als 10 Zahlen-% an Färbemittelteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 0,8 um oder größer enthält.

4. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei der Farbtoner eine derartige Färbekraft aufweist, daß ein auf einem Übertragungsmedium fixiertes Bild eine Bilddichte (D0,5) von 1, 2 bis 1, 7 aufweist, wenn ein nicht-fixierter Farbtoner auf dem Übertragungsmedium in einer Menge (M/S) von 0,50 mg/cm² vorliegt.

5. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei der Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) (D&sub4;) und die Bilddichte (D0,5) des Farbtoners der vorliegenden Bedingung genügen:

(16 - D&sub4;)/10 ≤ D0,5 ≤ (23 - D&sub4;)/10.

6. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei der Farbtoner Titanoxid-Feinteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,01 um bis 0,2 um und eine Hydrophobie von 20% bis 98% aufweist.

7. Farbtoner nach Anspruch 6, wobei die Titanoxid-Feinteilchen mit einem Haftvermittler behandelt wurden.

8. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei der Farbtoner einen Agglomerierungsgrad von 2% bis 25% aufweist.

9. Farbtoner nach Anspruch 1, wobei der Farbtoner Farbtonerteilchen umfaßt, die mittels eines Verfahrens herstellbar sind, welches die Schritte umfaßt, daß eine Pigmentpaste, umfassend 5% bis 50 Gew.-% eines Farbpigments und 95 bis 50 Gew.-% eines flüssigen Dispersionsmediums zusammen mit einem Bindemittelharz geknetet wird, das flüssige Dispersionsmedium abgetrennt wird und das Farbpigment in dem Bindemittelharz disper giert wird, um ein farbpigmenthaltiges geknetetes Produkt zu erhalten, und daß des weiteren das erhaltene farbpigmenthaltige geknetete Produkt mit einem Bindemittelharz zusammen geknetet wird.

10. Verfahren zur Herstellung eines elektrostatischen Farbtoners nach Anspruch 1, welches die Schritte umfaßt, daß eine Pigmentpaste, umfassend von 5 bis 50 Gew.-% eines Farbpigments und von 95 bis 50 Gew.-% eines flüssigen Dispersionsmediums zusammen mit einem Bindemittelharz geknetet wird, das flüssige Dispersionsmedium abgetrennt wird und das Farbpigment in dem Bindemittelharz dispergiert wird, um ein farbpigmenthaltiges geknetetes Produkt zu erhalten, des weiteren das erhaltene farbpigmenthaltige geknetete Produkt zusammen mit einem Bindemittelharz geknetet wird, um ein geknetetes Produkt zu erhalten, das geknetete Produkt abgekühlt wird, gefolgt von Pulverisierung, um ein pulverisiertes Produkt zu erhalten, und das pulverisierte Produkt klassiert wird, um einen Farbtoner mit einem Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) von 3 um bis 7 um zu erhalten, der 10 bis 70 Zahlen-% an Farbtonerteilchen mit ei nem Teilchendurchmesser von 4,00 um oder kleiner, nicht weniger als 40 Zahlenan Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 5,04 um oder kleiner, von 2 bis 20 Vol.-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 8,00 um oder größer, nicht mehr als 6 Vol.-% an Farbtonerteilchen mit einem Teilchendurchmesser von 10,08 um oder größer enthält und eine derartige Färbekraft aufweist, daß ein auf einem Übertragungsmedium fixiertes Bild eine Bilddichte (D0,5) von 1,0 bis 1, 8 aufweist, wenn ein nicht-fixierter Farbtoner auf dem Übertragungsmedium in einer Menge (M/S) von 0,50 mg/cm² vorliegt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Pigmentpaste und das Bindemittelharz in einem offenen System unter Erwärmung geknetet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei es sich bei dem flüssigen Dispersionsmedium um ein wäßriges Medium handelt.