DE102011002593A1

DE102011002593A1 - Tonerzusammensetzung

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Publication number: DE102011002593A1
Application number: DE102011002593A
Authority: DE
Inventors: Daryl W. Vanbesien; Karen A. Moffat; Yi Xin Gong; Edul N. Dalal; Jin Wang; Jordan Wosnick; Cuong Vong; Valerie M. Farrugia; Richard P. N. Veregin
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2031-01-13
Also published as: US8092963B2; GB201100912D0; US8211600B2; GB2477038A; US20110177442A1; JP2011150336A; DE102011002593B4; GB2477038B; BRPI1100077A2; US20110311909A1; CA2727691A1; CA2727691C

Abstract

Die vorliegende Offenbarung schafft Verfahren zur Erzeugung von Bildern mit ausgezeichneter Farbtreue beim Eingliedern eines magentafarbenen Toners mit einer geringeren Farbmittelbeladung zusätzlich zu einem ersten magentafarbenen Toner. In Ausführungsformen können die magentafarben pigmentierten Partikel magentafarbene Emulsion-Aggregation-Toner sein. Gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht ein Paar aus magentafarbenen Tonern sich farblich, wobei die Farbe eines ersten magentafarbenen Toners, der bei einer vorbestimmten Deckung des Halbtonbereichs auf ein Substrat gedruckt wurde, im Wesentlichen der Farbe des festen (100%) gedruckten Messfelds des zweiten Toners entspricht, der heller ist als der erste magentafarbene Toner, wodurch eine sichtbare Farbverschiebung auf dem Druck vermieden wird, die andererseits störend wäre. In Ausführungsformen wird der hellmagentafarbene Toner farblich angepasst, indem ein Farbton einstellendes Farbmittel oder eine Kombination aus Farbmitteln, die Licht mit Wellenlängen zwischen 400 und 500 Nanometern absorbieren, zugegeben werden und gegebenenfalls ein Schattierung einstellendes Farbmittel oder eine Kombination aus Farbmitteln zugegeben wird, die Licht mit Wellenlängen zwischen 600 und 700 Nanometern absorbieren.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren, die bei der Schaffung von Toner von Nutzen sind, die für elektrophotographische Geräte, einschließlich xerographischer Geräte wie z. B. digitale, Bild-auf-Bild-(image-on-image) und ähnliche Geräte geeignet sind.
Zur Herstellung von Toner sind eine Vielzahl an Verfahren bekannt, wie zum Beispiel herkömmliche Verfahren, bei denen ein Harz mit einem Pigment geschmolzen und geknetet oder extrudiert, mikronisiert und zerstäubt wird, um Tonerpartikel zu ergeben. Toner können auch mittels „Emulsion-Aggregation”-Verfahren hergestellt werden. Verfahren zur Herstellung eines Emulsion-Aggregation(EA)-Toners liegen innerhalb des Anwendungsbereichs von Fachleuten und es können Toner mittels Aggregieren eines Farbmittels mit einem durch Emulsionspolymerisation gebildeten Latexpolymer gebildet werden. Zum Beispiel richtet sich US-Patent Nr. 5,853,943 auf ein halbkontinuierliches Emulsionspolymerisationsverfahren zur Herstellung eines Latex, indem zunächst ein Keimpolymer gebildet wird. Weitere Beispiele für Emulsions-/Aggregations-/Koaleszenzverfahren zur Herstellung von Tonern sind in den US-Patenten Nr. 5,403,693 , 5,418,108 , 5,364,729 sowie 5,346,797 dargestellt. Andere Verfahren sind in den US-Patenten Nr. 5,527,658 , 5,585,215 , 5,650,255 , 5,650,256 und 5,501,935 beschrieben.
In elektrophotographischen Geräten werden Farbtoner verwendet. Solche Farben können zum Beispiel Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umfassen. Um jedoch bestimmte hellere Farben zu reproduzieren, können helle Toner wie z. B. hellcyanfarbene oder hellmagentafarbene wünschenswert sein.
Das Erhalten von Toner mit hellen Farbmitteln kann nicht einfach nur durch Herstellung einer verringerten Beladung der voll pigmentierten Farbtoner erreicht werden. Es besteht ein beträchtlicher Farbtonabstand zwischen einem gering pigmentierten magentafarbenen Toner und einem voll pigmentierten magentafarbenen Toner. Dies wird teilweise durch unerwünschte Absorptionen verursacht, die in der Tonwertreproduktionskurve (tone reproduction curve, TRC) zu Farbvariationen führen.
Verbesserte Verfahren zur Herstellung von Farbtonern, einschließlich solcher mit helleren Farben, bleiben wünschenswert.
Die vorliegende Offenbarung schafft Verfahren zur Herstellung von Toner sowie die dadurch hergestellten Toner. In Ausführungsformen kann ein Toner der vorliegenden Offenbarung einen hellmagentafarbenen Toner umfassen, der mindestens ein Harz, ein optionales Wachs und mindestens ein magentafarbenes Farbmittel umfasst, das ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel in Kombination mit mindestens einem Farbton einstellenden Farbmittel umfasst, das Licht mit Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert.
In Ausführungsformen kann ein Toner der vorliegenden Offenbarung einen hellmagentafarbenen Toner umfassen, der mindestens ein Harz und ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel wie z. B. Pigment Red 57:1, Pigment Red 81:2, Pigment Red 122, Pigment Red 185, Pigment Red 238, Pigment Red 269 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners, mindestens ein Farbton einstellendes Farbmittel das Licht mit Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert, wie z. B. Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 180, Pigment Orange 2, Pigment Orange 5, Pigment Orange 38, Pigment Orange 64, Pigment Red 4, Pigment Red 38, Pigment Red 66, Pigment Red 119, Pigment Red 178 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 1 Gewichtsprozent des Toners und gegebenenfalls ein oder mehrere Schattierung einstellende Farbmittel, die Licht mit Wellenlängen von etwa 600 bis etwa 700 Nanometern absorbieren, wie z. B. Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 16, Pigment Blue 27, Pigment Blue 61, Pigment Green 4, Pigment Green 7, Kohlenstoffschwarz sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 0,6 Gewichtsprozent des Toners umfassen.
In anderen Ausführungsformen kann ein Toner der vorliegenden Offenbarung einen hellmagentafarbenen Toner umfassen, der mindestens ein Harz und ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel wie z. B. Pigment Red 57:1, Pigment Red 81:2, Pigment Red 122, Pigment Red 185, Pigment Red 238, Pigment Red 269 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners, mindestens ein Farbton einstellendes Farbmittel, das Licht mit Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert, einschließlich Pigment Yellow 74, in einer Menge von etwa 0,04 Gewichtsprozent bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des Toners und gegebenenfalls ein Schattierung einstellendes Farbmittel, das Licht mit Wellenlängen von etwa 600 bis etwa 700 Nanometern absorbiert, einschließlich Kohlenstoffschwarz, in einer Menge von etwa 0,003 Gewichtsprozent bis etwa 0,05 Gewichtsprozent des Toners umfasst.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden werden hier nun verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf die Figuren beschrieben, wobei:
1A eine Auftragung von b* gegen a* ist, die zeigt, was typischerweise passiert, wenn die Pigmentbeladung verringert wird, um einen hellmagentafarbenen Toner zu erzeugen;
1B eine Auftragung von Buntheit gegen Helligkeit ist, die zeigt, was typischerweise passiert, wenn die Pigmentbeladung verringert wird, um einen hellmagnetafarbenen Toner zu erzeugen;
2A eine Auftragung von b* gegen a* ist, welche die Halbtonkurve eines hellmagnetafarbenen Toners der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
2B eine Auftragung von Buntheit gegen Helligkeit ist, welche die Halbtonkurve eines hellmagnetafarbenen Toners der vorliegenden Offenbarung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Offenbarung schafft Verfahren zur Herstellung von Tonerpartikeln, welche die durch die Bildung von Pigmenten mit geringen Farbmittelbeladungen entstehenden Probleme vermeiden kann. In Ausführungsformen können die leichter pigmentierten Partikel helle magentafarbene Toner wie z. B. Emulsion-Aggregation(EA)-Toner sein, die für die Verwendung in kundenspezifischen Farbanwendungen geeignet sind. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein magentafarben pigmentiertes System mit anderen Farbmitteln schattiert sein, um die Tonerreproduktionskurve (TRC) zu glätten und die Farbtonverschiebung zu korrigieren, die ansonsten zwischen voll pigmentiertem Toner und gering pigmentiertem Toner beobachtet wird. Die vorliegende Offenbarung ermöglicht die Entwicklung einer Reihe von Farbmittelmischungen für einen hellmagentafarbenen Toner bei gegebenem gewünschtem Farbton und Helligkeit. Es versteht sich, dass der Bezug auf Pigmente, sofern nicht anders angegeben, Farbmittel (oder Kombinationen von Farbmitteln) im Allgemeinen und ohne Einschränkung umfassen soll.
Toner der vorliegenden Offenbarung können ein Latexharz in Kombination mit einem Farbmittel umfassen. Während das Latexharz mittels eines beliebigen Verfahrens innerhalb des Anwendungsbereichs von Fachleuten auf dem Gebiet herstellbar ist, kann das Latexharz in Ausführungsformen mittels Emulsionspolymerisationsverfahren, einschließlich halbkontinuierlicher Emulsionspolymerisation hergestellt werden und der Toner kann Emulsion-Aggregation-Toner umfassen. Emulsion-Aggregation umfasst die Aggregation von submikrometergroßem Latex sowie Farbmittelpartikeln zu Partikeln in Tonergröße, wobei das Wachstum der Partikelgröße in Ausführungsformen zum Beispiel von etwa 0,1 Mikrometer bis etwa 15 Mikrometer reicht.
Harz
Zur Herstellung eines Latex zur Verwendung in einem Toner kann jedes beliebige, dafür geeignete Monomer verwendet werden. Solche Latizes können mittels gebräuchlicher Verfahren hergestellt werden. Wie oben erwähnt kann der Toner in Ausführungsformen mittels Emulsion-Aggregation hergestellt werden. Geeignete Monomere, die für die Bildung einer Latexemulsion von Nutzen sind, und daher auch der resultierenden Latexpartikel in der Latexemulsion, umfassen Styrole, Acrylate, Methacrylate, Butadiene, Isoprene, Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Acrylnitrile sowie Kombinationen davon und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt.
In Ausführungsformen kann das Latexharz mindestens ein Polymer umfassen. In Ausführungsformen kann eines von etwa eins bis etwa zwanzig sein und in Ausführungsformen von etwa drei bis etwa zehn. Beispielhafte Polymere umfassen Styrolacrylat, Styrolbutadien, Styrolmethacrylat, und genauer gesagt, Poly(styrol-alkylacrylat), Poly(styrol-1,3-dien), Poly(styrol-alkylmethacrylat), Poly(styrol-alkylacrylat-acrylsäure), Poly(styrol-1,3-dien-acrylsäure), Poly(styrol-alkylmethacrylat-acrylsäure), Poly(alkylmethacrylat-alkylacrylat), Poly(alkylmethacrylat-arylacrylat), Poly(arylmethacrylat-alkylacrylat), Poly(alkylmethacrylat-acrylsäure), Poly(styrol-alkylacrylat-acrylnitril-acryl saure), Poly(styrol-1,3-dien-acrylnitril-acrylsäure), Poly(alkylacrylat-acrylnitril-acrylsäure), Poly(styrol-butadien), Poly(methylstyrol-butadien), Poly(methylmethacrylat-butadien), Poly(ethylmethacrylat-butadien), Poly(propylmethacrylat-butadien), Poly(butylmethacrylat-butadien), Poly(methylacrylat-butadien), Poly(ethylacrylat-butadien), Poly(propylacrylat-butadien), Poly(butylacrylat-butadien), Poly(styrol-isopren), Poly(methylstyrol-isopren), Poly(methylmethacrylat-isopren), Poly(ethylmethacrylat-isopren), Poly(propylmethacrylat-isopren), Poly(butylmethacrylat-isopren), Poly(methylacrylat-isopren), Poly(ethylacrylat-isopren), Poly(propylacrylat-isopren), Poly(butylacrylat-isopren), Poly(styrol-propylacrylat), Poly(styrol-butylacrylat), Poly(styrol-butadien-acrylsaure), Poly(styrol-butadien-methacrylsäure), Poly(styrol-butadien-acrylnitril-acrylsäure), Poly(styrol-butylacrylat-acrylsäure), Poly(styrol-butylacrylat-methacrylsäure), Poly(styrol-butylacrylat-acrylnitril), Poly(styrol-butylacrylat-acrylnitril-acrylsäure), Poly(styrol-butadien), Poly(styrol-isopren), Poly(styrol-butylmethacrylat), Poly(styrol-butylacrylat-acrylsäure), Poly(styrol-butylmethacrylat-acrylsäure), Poly(butylmethacrylat-butylacrylat), Poly(butylmethacrylat-acrylsäure), Poly(acrylnitril-butylacrylat-acrylsäure), sowie Kombinationen davon. Das Polymer kann ein Block-, zufälliges oder alternierendes Copolymer sein.
In Ausführungsformen kann ein Poly(styrol-butylacrylat) als der Latex verwendet werden. Die Glasübergangstemperatur dieses Latex kann von etwa 35°C bis etwa 75°C, in Ausführungsformen von etwa 40°C bis etwa 70°C betragen.
In weiteren Ausführungsformen kann das Harz ein amorphes Harz, ein kristallines Harz und/oder eine Kombination davon sein. In weiteren Ausführungsformen kann das Harz ein Polyesterharz sein, einschließlich der in den US-Patenten Nr. 6,593,049 und 6,756,176 beschriebenen.
In Ausführungsformen kann das Harz ein Polyesterharz sein, das durch Reaktion eines Diols mit einer Dicarbonsäure in Gegenwart eines optionalen Katalysators gebildet wird. Geeignete organische Diole zur Bildung eines kristallinen Polyesters umfassen aliphatische Diole mit von etwa 2 bis etwa 36 Kohlenstoffatomen, wie z. B. 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 1,9-Nonandiol, 1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol und dergleichen, sowie aliphatische Alkalisulfodiole wie z. B. Natrium-2-sulfo-1,2-ethandiol, Lithium-2-sulfo-1,2-ethandiol, Kalium-2-sulfo-1,2-ethandiol, Natrium-2-sulfo-1,3-propandiol, Lithium-2-sulfo-1,3-propandiol, Kalium-2-sulfo-1,3-propandiol, Mischungen davon und dergleichen. Das aliphatische Diol kann zum Beispiel in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60 Molprozent, in Ausführungsformen von etwa 42 bis etwa 55 Molprozent, in Ausführungsformen von etwa 45 bis etwa 53 Molprozent ausgewählt werden (obwohl Mengen außerhalb dieser Bereiche verwendet werden können) und ein zweites Diol kann in einer Menge von etwa 0 bis etwa 10 Molprozent, in Ausführungsformen von etwa 1 bis etwa 4 Molprozent des Harzes ausgewählt werden (obwohl Mengen außerhalb dieser Bereiche verwendet werden können).
Als die von Säure abgeleitete Komponente, die für die Herstellung des kristallinen Harzes gewählt wird, kann eine aliphatische Dicarbonsäure, in Ausführungsformen eine Carbonsäure mit unverzweigter Kette eingesetzt werden. Beispiele für Carbonsäuren mit unverzweigter Kette umfassen Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacensäure, 1,9-Nonandicarbonsäure, 1,10-Decandicarbonsäure, 1,1-Undecandicarbonsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure, 1,13-Tridecandicarbonsäure, 1,14-Tetradecandicarbonsäure, 1,16-Hexadecandicarbonsäure und 1,18-Octadecandicarbonsäure sowie niedere Alkylester und Säureanhydride davon. Unter diesen können vom Standpunkt des kristallinen Schmelzpunkts und den Ladungseigenschaften solche mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen geeignet sein. Die organische Dicarbonsäure kann in Ausführungsformen in einer Menge von zum Beispiel etwa 40 bis etwa 60 Molprozent, in Ausführungsformen von etwa 42 bis etwa 52 Molprozent, in Ausführungsformen von etwa 45 bis etwa 50 Molprozent ausgewählt werden und eine beliebige aliphatische Alkalisulfodicarbonsäure kann in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Molprozent des Harzes ausgewählt werden.
Solche anderen Monomere sind nicht besonders eingeschränkt und Beispiele dafür umfassen herkömmlicherweise bekannte zweiwertige Carbonsäuren und zweiwertige Alkohole, zum Beispiel die im „Polymer Data Handbook: Basic Edition" (Soc. Polymer Science, Japan Ed.: Baihukan) beschriebenen. Spezifische Beispiele der Monomerkomponenten umfassen als zweiwertige Carbonsäure, zweibasige Säuren wie Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure und Cyclohexandicarbonsäure sowie deren Anhydride und niedere Alkylester. Es kann einfach nur eine dieser Säuren eingesetzt werden oder alternativ können zwei oder mehr dieser Säuren in Kombination verwendet werden.
Als die von Säuren stammenden Komponenten kann außer den von aliphatischen Dicarbonsäuren stammenden Komponenten, auch eine Komponente wie eine von einer Dicarbonsäure stammenden Komponente mit einer Sulfonsäuregruppe verwendet werden.
Die Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe ist im Hinblick auf das Erreichen einer ausgezeichneten Dispersion eines farbgebenden Mittels wie z. B. eines Pigments wirksam. Darüber hinaus ermöglicht eine Sulfonsäuregruppe, wenn ein ganzes Harz zur Bildung eines Tonermutterpartikels emulgiert oder in Wasser suspendiert wird, das Emulgieren oder Suspendieren des Harzes ohne ein Tensid, wie weiter unten beschrieben ist. Beispiele solcher Dicarbonsäuren mit einer Sulfongruppe umfassen Natrium-2-sulfoterephthalat, Natrium-5-sulfoisophthalat und Natrium-sulfosuccinat, sind aber nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus können zum Beispiel auch niedere Alkylester und Säureanhydride solcher Dicarbonsäuren mit einer Sulfongruppe eingesetzt werden. Unter diesen kann hinsichtlich der Kosten Natrium-5-sulfoisophthalat und dergleichen erwünscht sein. Der Gehalt der Dicarbonsäure mit einer Sulfonsäuregruppe kann von etwa 0,1 Mol-% bis etwa 2,0 Mol-%, in Ausführungsformen von etwa 0,2 Mol-% bis etwa 1,0 Mol-% betragen. Wenn der Gehalt mehr als 2 Mol-% beträgt, können sich die Aufladungseigenschaften verschlechtern. Hier gibt „Komponente Mol-%” den Prozentsatz an, wenn die Gesamtmenge von jeder der Komponenten (von Säure abstammende Komponente und von Alkohol abstammende Komponente) im Polyesterharz als 1 Einheit (Mol) angenommen wird.
Des Weiteren kann, wenn der Bedarf entsteht, für die Einstellung der Säurezahl und der Hydroxylzahl, das Folgende eingesetzt werden: Einwertige Säuren wie z. B. Essigsäure und Benzoesäure, einwertige Alkohole wie z. B. Cyclohexanol und Benzylalkohol; Benzoltricarbonsäure, Naphthalintricarbonsäure und deren Anhydride und niedere Alkylester, dreiwertige Alkohole wie z. B. Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und Pentaerythrit sowie Kombinationen aus beliebigen der vorstehenden.
Die kristallinen Polyesterharze können aus einer beliebigen Kombination an Komponenten synthetisiert werden, die aus den oben genannten Monomerkomponenten ausgewählt werden, unter Verwendung eines gebräuchlichen, bekannten Verfahrens, das zum Beispiel in „Polycondensation” (the Kagakudoj in), Polymer Experimental Study (polycondensation and polyaddition: KYORITSU SHUPPAN CO., LTD) und im Polyester Resin Handbook (edited by Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd.) beschrieben wird. Das Esteraustauschverfahren und das Verfahren der direkten Polykondensation kann jeweils für sich oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Das Molverhältnis (Säurekomponente/Alkoholkomponente) bei der Reaktion der Säurekomponente und Alkoholkomponente variiert in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen. Bei der direkten Polykondensation beträgt das Molverhältnis im Allgemeinen etwa 1/1. Beim Esteraustauschverfahren wird häufig ein Monomer wie z. B. Ethylenglykol, Neopentylglykol oder Cyclohexandimethanol, das unter Vakuum abdestilliert werden kann, im Überschuss eingesetzt.
Das kristalline Harz kann zum Beispiel in einer Menge von etwa 5 bis etwa 50 Gewichtsprozent der Tonerkomponenten, in Ausführungsformen von etwa 10 bis etwa 35 Gewichtsprozent der Tonerkomponenten vorhanden sein (obwohl Mengen außerhalb dieser Bereiche verwendet werden können). Das kristalline Harz kann verschiedene Schmelzpunkte aufweisen, zum Beispiel von etwa 30°C bis etwa 120°C, in Ausführungsformen von etwa 50°C bis etwa 90°C (obwohl Schmelzpunkte außerhalb dieser Bereiche erhalten werden können). Das kristalline Harz kann ein mittels Gel-Permeationschromatographie (GPC) gemessenes, zahlengemitteltes Molekulargewicht (M_n) von zum Beispiel etwa 1.000 bis etwa 50.000, in Ausführungsformen von etwa 2.000 bis etwa 25.000 (obwohl zahlengemittelte Molekulargewichte außerhalb dieser Bereiche erhalten werden können) und ein mittels Gel-Permeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrolstandards bestimmtes, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht (M_w) von zum Beispiel etwa 2.000 bis etwa 100.000, in Ausführungsformen von etwa 3.000 bis etwa 80.000 aufweisen (obwohl gewichtsgemittelte Molekulargewichte außerhalb dieser Bereiche erhalten werden können). Die Molekulargewichtsverteilung (M_w/M_n) des kristallinen Harzes kann zum Beispiel von etwa 2 bis etwa 6, in Ausführungsformen von etwa 3 bis etwa 4 betragen (obwohl Molekulargewichtsverteilungen außerhalb dieser Bereiche erhalten werden können). Beispiele von Dicarbonsäuren oder Dicarbonsäureestern, einschließlich der für die Herstellung von amorphen Polyester eingesetzten Vinyldicarbonsäuren oder Vinyldiester, umfassen Dicarbonsäuren oder Diester wie z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Orthophthalsäure sowie deren Anhydride, in Ausführungsformen können Terephthalsäure und/oder Isophthalsäure verwendet werden. Diese Säurekomponenten können einzeln oder in einer Mischung aus zwei oder mehr davon verwendet werden. Zusätzlich können andere Säurekomponenten in Kombination mit den Säurekomponenten eingesetzt werden, solange wie jedweder Geruch, der daraus mittels Flash-Fixieren erzeugt wird, nicht problematisch ist. Beispiele für die zusätzlichen Säurekomponenten umfassen Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Glutaconsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacensäure, Azelainsäure und Malonsäure und umfassen auch Alkyl- oder Alkenylbernsteinsäuren wie z. B. n-Butylbernsteinsäure, n-Butenylbernsteinsäure, Isobutylbernsteinsäure, Isobutenylbernsteinsäure, n-Octylbernsteinsäure, n-Octenylbernsteinsäure, n-Dodecylbernsteinsäure, n-Dodecenylbernsteinsäure, Isododecylbernsteinsäure oder Isododecenylbernsteinsäure sowie deren Säureanhydride und niedere Alkylester wie auch weitere zweiwertige Carbonsäuren. Zum Vernetzen des Polyesterharzes können auch drei- oder noch höherwertige Carbonsäurekomponenten als die zusätzlichen Säurekomponenten in einer mischenden Weise eingesetzt werden. Beispiele von drei- oder noch höherwertigen Carbonsäurekomponenten können 1,2,4-Benzoltricarbonsäure, 1,3,5-Benzoltricarbonsäure, andere Polycarbonsäuren sowie deren Anhydride umfassen. Die organischen Dicarbonsäuren oder Diester können zum Beispiel in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60 Molprozent des Harzes, in Ausführungsformen von etwa 42 bis etwa 52 Molprozent des Harzes, in Ausführungsformen von etwa 45 bis etwa 50 Molprozent des Harzes vorhanden sein. Beispiele für Diole, die bei der Erzeugung der amorphen Polyester verwendet werden können, umfassen 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, 2,2-Dimethylpropandiol, 2,2,3-Trimethylhexandiol, Heptandiol, Dodecandiol, Polyoxypropylen-(2.2)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen-(3.3)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxyethylen-(2.0)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxyethylen(2.2)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen-(2.0)-polyoxyethylen-(2.0)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, Polyoxypropylen-(6)-2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)propan, 1,4-Cyclohexandimethanol, 1,3-Cyclohexandimethanol, Xyloldimethanol, Cyclohexandiol, Diethylenglykol, Bis(2-hydroxyethyl)oxid, Dipropylenglykol, Dibutylen sowie Kombinationen davon. Die Menge an gewählten, organischen Diolen kann variieren, aber sie können zum Beispiel in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60 Molprozent des Harzes, in Ausführungsformen von etwa 42 bis etwa 55 Molprozent des Harzes, in Ausführungsformen von etwa 45 bis etwa 53 Molprozent des Harzes vorhanden sein.
Polykondensationskatalysatoren, die bei der Bildung von entweder kristallinen oder amorphen Polyester eingesetzt werden können, umfassen Tetraalkyltitanate, Dialkylzinnoxide wie z. B. Dibutylzinnoxid, Tetraalkylzinnverbindungen wie z. B. Dibutylzinndilaurat und Dialkylzinnoxid-hydroxide wie z. B. Butylzinnoxid-hydroxid, Aluminiumalkoxide, Alkylzink, Dialkylzink, Zinkoxid, Zinn(II)-oxid oder Kombinationen davon. Solche Katalysatoren können in Mengen von zum Beispiel etwa 0,01 Molprozent bis etwa 5 Molprozent eingesetzt werden, basierend auf der Ausgangsdicarbonsäure oder dem Ausgangsdiester, die für die Erzeugung des Polyesterharzes verwendet werden (obwohl Mengen außerhalb dieser Bereiche verwendet werden können).
Geeignete Harze können in Ausführungsformen auch eine Mischung aus einem amorphen Polyesterharz und einem kristallinen Polyesterharz umfassen, wie sie im US-Patent Nr. 6,830,860 beschrieben werden.
Tenside
In Ausführungsformen kann der Latex in einer wässrigen, ein Tensid oder Cotensid enthaltenden Phase hergestellt werden. Tenside, die mit dem Harz zur Bildung einer Latexdispersion verwendbar sind, können ionische oder nichtionische Tenside in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 15 Gewichtsprozent der Feststoffe und in Ausführungsformen von etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent der Feststoffe sein.
Anionische Tenside, die verwendet werden können, umfassen Sulfate und Sulfonate, Natriumdodecylsulfat (SDS), Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumdodecylnaphthalinsulfat, Dialkylbenzolalkylsulfate und Sulfonate, Säuren wie z. B. Abietinsäure, die von Aldrich erhältlich ist, NEOGEN R^TM, NEOGEN SC^TM, erhalten von Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Kombinationen davon, und dergleichen. Weitere geeignete anionische Tenside umfassen in Ausführungsformen DOWFAX^TM 2A1, ein Alkyldiphenyloxid-disulfonat von The Dow Chemical Company, und/oder TAYCA POWER BN2060 von Tayca Corporation (Japan), bei dem es sich um verzweigte Natriumdodecylbenzolsulfonate handelt. In Ausführungsformen können Kombinationen dieser Tenside und jedem der vorhergehenden anionischen Tenside verwendet werden.
Beispiele für kationische Tenside umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Ammoniumsalze, zum Beispiel Alkylbenzyldimethylammoniumchlorid, Dialkylbenzolalkylammoniumchlorid, Lauryltrimethylammoniumchlorid, Alkylbenzylmethylammoniumchlorid, Alkylbenzyldimethylammoniumbromid, Benzalkoniumchlorid, C12-, C15-, C17-Trimethylammoniumbromide, Kombinationen davon und dergleichen. Andere kationische Tenside umfassen Cetylpyridiniumbromid, Halogenidsalze von quaternisierten Polyoxyethylalkylaminen, Dodecylbenzyltriethylammoniumchlorid, MIRAPOL und ALKAQUAT, erhältlich von der Alkaril Chemical Company, SANISOL (Benzalkoniumchlorid), erhältlich von Kao Chemicals, Kombinationen davon und dergleichen. In Ausführungsformen umfasst ein geeignetes kationisches Tensid SANISOL B-50, erhältlich von der Kao Corp., das hauptsächlich aus Benzyldimethylalkoniumchlorid besteht.
Beispiele für nichtionische Tenside umfassen Alkohole, Säuren und Ether, zum Beispiel Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Methalose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Propylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Polyoxyethylencetylether, Polyoxyethylenlaurylether, Polyoxyethylenoctylether, Polyoxyethylenoctylphenylether, Polyoxyethylenoleylether, Polyoxyethylensorbitan-monolaurat, Polyoxyethylenstearylether, Polyoxyethylennonylphenylether, Dialkylphenoxy-poly(ethylenoxy)ethanol, Kombinationen davon und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt. In Ausführungsformen können kommerziell erhältliche Tenside von Rhone-Poulenc wie z. B. IGEPAL CA-210^TM, IGEPAL CA-520^TM, IGEPAL CA-720^TM, IGEPAL CO-890^TM, IGEPAL CO-720^TM, IGEPAL CO-290^TM, IGEPAL CA-210^TM, ANTAROX 890^TM und ANTAROX 897^TM verwendet werden.
Die Wahl bestimmter Tenside oder Kombinationen davon, sowie die von jedem zu verwendenden Mengen liegen innerhalb des Anwendungsbereichs eines Fachmanns.
Initiatoren
Zur Bildung des Latex können in Ausführungsformen Initiatoren zugesetzt werden. Beispiele für geeignete Initiatoren umfassen wasserlösliche Initiatoren, wie z. B. Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat und Kaliumpersulfat, sowie organisch lösliche Initiatoren, einschließlich organischer Peroxide und Azoverbindungen, einschließlich Vazoperoxide, wie z. B. VAZO 64^TM, 2-Methyl-2-2'-azobispropannitril, VAZO 88^TM, 2-2'-Azobisisobutyramid-dehydrat, sowie Kombinationen davon. Andere wasserlösliche Initiatoren, die verwendet werden können, umfassen Azoamidin-Verbindungen, zum Beispiel 2,2'-Azobis(2-methyl-N-phenylpropionamidin)-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(4-chlorphenyl)-2-methylpropionamidin]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(4-hydroxyphenyl)-2-methylpropionamidin]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(4-amino-phenyl)-2-methylpropionamidin]-tetrahydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(phenylmethyl)propionamidin]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-2-propenylpropionamidin]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(2-hydroxyethyl)-2-methylpropionamidin]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(5-methyl-2-imidazolin-2-yl)propan]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(4,5,6,7-tetrahydro-1H-1,3-diazepin-2-yl)propan]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl)propan]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(5-hydroxy-3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl)propan]-dihydrochlorid, 2,2'-Azobis{2-[1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolin-2-yl]propan}-dihydrochlorid, Kombinationen davon, und dergleichen.
Initiatoren können in geeigneten Mengen zugegeben werden, wie z. B. von etwa 0,1 bis etwa 8 Gewichtsprozent, und in Ausführungsformen von etwa 0,2 bis etwa 5 Gewichtsprozent der Monomere.
Kettenübertragungsmittel
In Ausführungsformen können bei der Bildung des Latex auch Kettenübertragungsmittel verwendet werden. Geeignete Kettenübertragungsmittel umfassen Dodecanthiol, Octanthiol, Kohlenstofftetrabromid, Kombinationen davon und dergleichen. Sofern eingesetzt, können Kettenübertragungsmittel zur Steuerung der Molekulargewichtseigenschaften des Polymers in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 10 Prozent und in Ausführungsformen von etwa 0,2 bis etwa 5 Gewichtsprozent der Monomere vorhanden sein, wenn die Emulsionspolymerisation gemäß der, vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird.
Stabilisierungsmittel
In Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, bei der Bildung der Latexpartikel ein Stabilisierungsmittel einzubinden. Geeignete Stabilisierungsmittel umfassen Monomere mit einer Carbonsäurefunktionalität. Solche Stabilisierungsmittel können die folgende Formel (III) aufweisen:
wobei R1 Wasserstoff oder eine Methylgruppe ist, R2 und R3 unabhängig voneinander aus von etwa 1 bis etwa 12 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppen oder einer Phenylgruppe ausgewählt werden; n von etwa 0 bis etwa 20 ist und in Ausführungsformen von etwa 1 bis etwa 10. Beispiele für solche Stabilisierungsmittel umfassen β-Carboxyethylacrylat (β-CEA), Poly(2-carboxyethyl)acrylat, 2-Carboxyethylmethacrylat, Kombinationen davon und dergleichen. Weitere Stabilisierungsmittel, die verwendet werden können, umfassen zum Beispiel Acrylsäure und deren Derivate.
In Ausführungsformen kann das eine Carbonsäurefunktionalität aufweisende Stabilisierungsmittel auch eine kleine Menge Metallionen enthalten, wie z. B. Natrium, Kalium und/oder Calcium, um bessere Ergebnisse der Emulsionspolymerisation zu erreichen. Die Metallionen können in einer Menge von etwa 0,001 bis etwa 10 Gewichtsprozent des eine Carbonsäurefunktionalität aufweisenden Stabilisierungsmittels, in Ausführungsformen von etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozent des eine Carbonsäurefunktionalität aufweisenden Stabilisierungsmittels vorhanden sein.
Sofern vorhanden, kann das Stabilisierungsmittel in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners, in Ausführungsformen von etwa 0,05 bis etwa 2 Gewichtsprozent des Toners zugegeben werden.
Zusätzliche Stabilisierungsmittel, die in Tonerformulierungsverfahren verwendet werden können, umfassen Basen wie z. B. Metallhydroxide, einschließlich Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid und gegebenenfalls Kombinationen davon. Ebenfalls als Stabilisierungsmittel von Nutzen sind Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Calciumcarbonat, Kaliumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Kombinationen davon und dergleichen.
In Ausführungsformen kann ein Stabilisierungsmittel eine Zusammensetzung umfassen, die Natriumsilikat gelöst in Natriumhydroxid enthält.
pH-Einstellungsmittel
In einigen Ausführungsformen kann ein pH-Einstellungsmittel zugesetzt werden, um die Geschwindigkeit des Emulsion-Aggregation-Prozesses zu steuern. Das in den Verfahren der vorliegenden Offenbarung verwendete pH-Einstellungsmittel kann eine beliebige Säure oder Base sein, die sich auf die hergestellten Produkte nicht negativ auswirkt. Geeignete Basen können Metallhydroxide wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid und gegebenenfalls Kombinationen davon umfassen. Geeignete Säuren umfassen Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Citronensäure, Essigsäure und gegebenenfalls Kombinationen davon.
Reaktionsbedingungen
Beim Emulsion-Aggregation-Verfahren können die Reaktanden in einen geeigneten Reaktor, wie z. B. einen Mischkessel, gegeben werden. Die geeignete Menge von mindestens zwei Monomeren, in Ausführungsformen von etwa zwei bis etwa zehn Monomeren, Stabilisierungsmitteln, Tensid(en), gegebenenfalls Initiator, gegebenenfalls Kettenübertragungsmittel und gegebenenfalls Wachs und dergleichen kann im Reaktor vereinigt werden und man kann den Emulsionspolymerisationsprozess starten lassen. Geeignete Wachse werden weiter unten als bei der Bildung eines Tonerpartikels zuzugebende Komponente genauer beschrieben; solche Wachse können in Ausführungsformen auch bei der Bildung eines Latex von Nutzen sein. Reaktionsbedingungen, die für das Bewirken der Emulsionspolymerisation ausgewählt werden, umfassen Temperaturen von zum Beispiel etwa 45°C bis etwa 120°C, in Ausführungsformen von etwa 60°C bis etwa 90°C. In Ausführungsformen kann die Polymerisation bei erhöhten Temperaturen innerhalb von etwa 10 Prozent des Schmelzpunktes eines beliebigen, vorhandenen Wachses auftreten, zum Beispiel von etwa 60°C bis etwa 85°C, in Ausführungsformen von etwa 65°C bis etwa 80°C, um dem Wachs dadurch eine Erweichung zu ermöglichen, was das Dispergieren und das Einmischen in die Emulsion begünstigt.
Es können Nanometer große Partikel von etwa 50 nm bis etwa 800 nm im mittleren Volumendurchmesser, in Ausführungsformen von etwa 100 nm bis etwa 400 nm im mittleren Volumendurchmesser gebildet werden, wobei die Größe zum Beispiel durch einen Nanopartikelgrößenanalyzer von Brookhaven bestimmt wird.
Nach der Bildung der Latexpartikel können die Latexpartikel zur Bildung eines Toners eingesetzt werden. In Ausführungsformen können die Toner ein Toner vom Emulsion-Aggregations-Typ sein, der durch Aggregieren und Verschmelzen der Latexpartikel der vorliegenden Offenbarung mit einem Farbmittel und einem oder mehreren Zusatzstoffen wie z. B. Tensiden, Koagulantien, Wachsen, Oberflächenzusatzstoffen und gegebenenfalls Kombinationen davon hergestellt wird.
Farbmittel
Die wie oben beschrieben hergestellten Latexpartikel können zu einem Farbmittel gegeben werden, um einen Toner zu erzeugen. In Ausführungsformen kann das Farbmittel in einer Dispersion vorliegen. Die Farbmittelsuspension kann zum Beispiel submikrometergroße Farbmittelpartikel mit einer Größe von zum Beispiel etwa 50 bis etwa 500 Nanometer im mittleren Volumendurchmesser und in Ausführungsformen von etwa 100 bis 400 Nanometer im mittleren Volumendurchmesser umfassen. Die Farbmittelpartikel können in einer wässrigen, ein anionisches Tensid, ein nichtionisches Tensid oder Kombinationen davon enthaltenden Wasserphase suspendiert werden. Geeignete Tenside umfassen beliebige der oben beschriebenen. In Ausführungsformen kann das Tensid ionisch sein und in einer Dispersion in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 25 Gewichtsprozent des Farbmittels, und in Ausführungsformen von etwa 1 bis etwa 15 Gewichtsprozent des Farbmittels vorhanden sein. Für die Bildung von Toner gemäß der vorliegenden Offenbarung nutzbringende Farbmittel umfassen Pigmente, Farbstoffe, Pigment- und Farbstoffmischungen, Pigmentmischungen, Farbstoffmischungen und dergleichen. Das Farbmittel kann zum Beispiel Kohlenstoffschwarz, Cyan, Gelb, Magenta, Rot, Orange, Braun, Grün, Blau, Violett oder Mischungen davon sein. In Ausführungsformen, in denen das Farbmittel ein Pigment ist, kann das Pigment, zum Beispiel Kohlenstoffschwarz, Phthalocyanine, Chinacridone oder ein Rot, Grün, Orange, Braun, Violett, Gelb, fluoreszierendes Farbmittel vom Typ RHODAMINE B^TM und dergleichen sein. Beispielhafte Farbmittel umfassen Kohlenstoffschwarz wie REGAL 330^®-Magnetite; Mobay-Magnetite, einschließlich MO8029^TM, MO8060^TM; Columbian-Magnetite; MAPICO BLACKS^TM und oberflächenbehandelte Magnetite; Pfizer-Magnetite, einschließlich CB4799^TM, CB5300^TM, CB5600^TM, MCX6369^TM; Bayer-Magnetite, einschließlich BAYFERROX 8600^TM, 8610^TM; Northern-Pigmente Magnetite, einschließlich NP-604^TM, NP-608^TM; Magnox-Magnetite, einschließlich TMB-100^TM, odeTMB-104^TM, HELIOGEN BLUE L6900^TM, D6840^TM, D7080^TM, D7020^TM, PYLAM OIL BLUE^TM, PYLAM OIL YELLOW^TM, PIGMENT BLUE 1^TM, erhältlich von der Paul Uhlich and Company, Inc..; PIGMENT VIOLET 1^TM, PIGMENT RED 48^TM, LEMON CHROMS YELLOW DCC 1026^TM, E. D. TOLUIDINE RED^TM und BON RED C^TM, erhältlich von der Dominion Color Corporation, Ltd., Toronto, Ontario; NOVAPERM YELLOW FGL^TM, HOSTAPERM PINK E^TM von Hoechst; und CINQUASIA MAGENTA^TM, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours and Company. Weitere Farbmittel umfassen 2,9-dimethylsubstituierte Chinacridon- und Anthrachinon-Farbstoffe, die im Color Index als CI 60710, CI Dispersed Red 15 identifiziert werden, im Color Index als CI 26050, CI Solvent Red 19 identifizierten Diazofarbstoff, Kupfer-tetra(octadecylsulfonamido)phthalocyanin, x-Kupferphthalocyanin-Pigment, das im Color Index als CI 74160, CI Pigment Blue aufgeführt wird, im Color Index als CI 69810, Special Blue X-2137 identifiziertes Anthrathren-Blau, Diarylid-Yellow 3,3-Dichlorbenzidenacetoacetanilid, ein im Color Index als CI 12700, CI Solvent Yellow 16 identifiziertes Monoazopigment, ein im Color Index als Foron Yellow SE/GLN, CI Dispersed Yellow 33 identifiziertes Nitrophenylaminsulfonamid, 2,5-Dimethoxy-4-sulfonanilid-phenylazo-4'-chlor-2,5-dimethoxyacetoacetanilid, Yellow 180 sowie Permanent Yellow FGL. Organische, lösliche Farbstoffe mit einer hohen Reinheit für den Farbgamut, die verwendet werden können, umfassen Neogen Yellow 075, Neogen Yellow 159, Neopen Orange 252, Neogen Red 336, Neogen Red 335, Neogen Red 366, Neogen Blue 808, Neogen Black X53, Neogen Black X55, wobei die Farbstoffe in verschiedenen, geeigneten Mengen ausgewählt werden, z. B. von etwa 0,5 bis etwa 20 Gewichtsprozent, in Ausführungsformen von etwa 5 bis etwa 18 Gewichtsprozent des Toners.
In Ausführungsformen umfassen Farbmittelbeispiele Pigment Blue 15:3 mit einer Color Index Constitution Number 74160, Pigment Blue 61, Magenta Pigment Red 81:3 mit einer Color Index Constitution Number 45160:3, Yellow 17 mit einer Color Index Constitution Number 21105 sowie bekannte Farbstoffe wie Lebensmittelfarben, gelbe, blaue, grüne, rote, magentafarbene Farbstoffe und dergleichen.
In weiteren Ausführungsformen kann als Farbmittel ein magentafarbenes Pigment, Pigment Red 122 (2,9-Dimethylchinacridon), Pigment Red 185, Pigment Red 192, Pigment Red 202, Pigment Red 206, Pigment Red 235, Pigment Red 269, Kombinationen davon und dergleichen verwendet werden.
Die große Mehrheit der digitalen Bilderzeugung wird durch irgendeine Art von Rasterung durchgeführt. Während die Rasterpunkte ihrerseits typischerweise klein genug sind, um nicht sichtbar zu sein, ist die durch diese Punkte erzeugte Textur sichtbar und kann für bestimmte hochwertige Anwendungen, wie z. B. das Drucken von hochwertigen Fotografien, nicht akzeptabel sein. Zusätzlich zu einer störenden Rastertextur kann sogar ein geringer Grad an Ungleichmäßigkeiten zu störendem, sichtbarem Rauschen führen, wie z. B. Körnigkeit, Fleckenbildung, usw. Die störende sichtbare Textur und das Rauschen kann durch die Verwendung von hellen Tinten beträchtlich verringert werden.
In Ausführungsformen können Toner der vorliegenden Offenbarung hergestellt werden, die heller als ein herkömmlicher Farbtoner sind (d. h. sie haben eine größere Helligkeit bzw. einen höheren CIE L*-Wert), und diese können in Ausführungsformen als ein „helles Cyan”, ein „helles Magenta”, usw. bezeichnet werden. Wenn die hellen Toner einfach durch Verringerung der Farbmittelkonzentration unterhalb der in dem entsprechenden gebräuchlichen voll beladenen Toner verwendeten Konzentration hergestellt werden, verschiebt sich die Farbe des hellen Toners im Allgemeinen beträchtlich in Bezug auf den gebräuchlichen Toner, wenn sie auf die gleiche Helligkeit halbtongerastert wird. Dies kann beim Übergang vom hellen Toner auf den gebräuchlichen Toner zu störenden Farbdiskontinuitäten führen. In Ausführungsformen ist es durch eine passende Wahl von Kombinationen an bei der Formulierung dieser hellen Toner eingesetzten Farbmittel möglich, die oben erwähnte unerwünschte Farbverschiebung zu kompensieren, sodass der Übergang vom hellen Toner zum gebräuchlichen Toner glatt auftritt und nicht störend wirkt.
Die Messung der Farbe kann zum Beispiel durch CIE(Commission International de I'Eclairage)-Spezifikationen charakterisiert werden, die üblicherweise als CIELab bezeichnet werden, wobei L*, a*, und b* die modifizierten Gegenfarbenkoordinaten sind, die einen 3dimensionalen Raum bilden, wobei L* die Helligkeit der Farbe charakterisiert, a* ungefähr die Rotheit charakterisiert und b* ungefähr die Gelbheit einer Farbe charakterisiert. Die Pigmentkonzentration sollte so gewählt werden, dass die Helligkeit (L*) mit der gewünschten Tonermasse auf dem Substrat übereinstimmt. All diese Parameter werden mit einem Standard-Industriespektrophotometer gemessen, einschließlich solchen, die zum Beispiel von der X-Rite Corporation erhalten werden.
In Ausführungsformen kann ein hellmagentafarbener Toner der vorliegenden Offenbarung einen L*-Wert von etwa 10 bis etwa 45 Einheiten oberhalb des im Drucksystem verwendeten, herkömmlichen magentafarbenen Toner aufweisen, in Ausführungsformen von etwa 20 bis etwa 30 Einheiten oberhalb der des herkömmlichen magentafarbenen Toners, wenn beide Toner mit einer 100%igen Flächendeckung gedruckt werden. So kann ein helles Magenta zum Beispiel Toner umfassen, die verglichen mit der gebräuchlichen Magentafarbe eine hellere Farbe aufweisen. In Ausführungsformen kann ein hellmagentafarbener Toner der vorliegenden Offenbarung eine Helligkeit von etwa 120% bis etwa 200% jener des gebräuchlichen magentafarbenen Toners aufweisen, in weiteren Ausführungsformen von etwa 140% bis etwa 160% jener des gebräuchlichen magentafarbenen Toners.
In anderen Ausführungsformen kann die vorliegende Offenbarung ein Paar an zusammenpassenden magentafarbenen Tonern umfassen, das den heilmagentafarbenen Toner der vorliegenden Offenbarung zusammen mit einem zweiten, gebräuchlichen magentafarbenen Toner umfasst, wobei die Farbe des zweiten magentafarbenen Toners, der bei einer vorbestimmten Deckung des Halbtonbereichs auf ein Substrat gedruckt wird, im Wesentlichen der Farbe des festen (100%) gedruckten Messfelds des hellmagentafarbenen Toners der vorliegenden Offenbarung gedruckt wird.
Wie bereits früher angemerkt, ist es nicht ausreichend, einfach nur diese L*-Werte zu erreichen, sondern die Farbe muss einem bestimmten halbtongerasterten Farbton des gebräuchlichen magentafarbenen Toners entsprechen. In Ausführungsformen kann die Farbe des hellmagentafarbenen Toners der Farbe eines Halbtons des gebräuchlichen magentafarbenen Toners zwischen 10% und 70% Flächendeckung, in weiteren Ausführungsformen zwischen etwa 30% und etwa 50% Flächendeckung entsprechen.
In Ausführungsformen kann ein helles Magenta der vorliegenden Offenbarung hergestellt werden, indem ein primäres magentafarbenes Farbmittel oder Kombinationen von Farbmitteln wie z. B. Pigment Red 57:1, Pigment Red 81:2, Pigment Red 122, Pigment Red 185, Pigment Red 238, Pigment Red 269, Solvent Red 52, Solvent Red 151, Solvent Red 155, Solvent Red 172, sowie Kombinationen davon in einer Menge von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners, in Ausführungsformen von etwa 0,6 Gewichtsprozent bis etwa 2,5 Gewichtsprozent des Toners, mit einem Farbton einstellenden Farbmittel in einer Menge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 1 Gewichtsprozent des Toners, in Ausführungsformen von etwa 0,04 Gewichtsprozent bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des Toners und gegebenenfalls einem Schattierung einstellenden Farbmittel in einer Menge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 0,6 Gewichtsprozent des Toners, in Ausführungsformen von etwa 0,003 Gewichtsprozent bis etwa 0,05 Gewichtsprozent des Toners kombiniert werden. Ein Farbton einstellendes Farbmittel für einen hellmagentafarbenen Toner ist ein Farbmittel oder eine Kombination aus Farbmitteln, die Licht der Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 nm absorbieren, und umfasst zum Beispiel gelbe, orangefarbene und rote Farbmittel wie z. B. Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 180, Pigment Orange 2, Pigment Orange 5, Pigment Orange 38, Pigment Red 64, Pigment Red 4, Pigment Red 38, Pigment Red 66, Pigment Red 119, Solvent Yellow 16, Solvent Yellow 93, Solvent Yellow 104, Solvent Yellow 163, Solvent Yellow 14, Solvent Red 111 sowie Kombinationen davon. Ein Schattierung einstellendes Farbmittel für einen hellmagentafarbenen Toner ist ein Farbmittel oder eine Kombination aus Farbmitteln, die Licht der Wellenlängen von etwa 600 bis etwa 700 nm absorbieren, und umfasst zum Beispiel cyanfarbene, blaue, grüne und schwarze Farbmittel wie z. B. Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 16, Pigment Blue 27, Pigment Blue 61, Pigment Green 4, Pigment Green 7, Kohlenstoffschwarz, Solvent Blue 35, Solvent Blue 38, Solvent Blue 48, Solvent Blue 70, Solvent Blue 101, Solvent Black 7 sowie Kombinationen davon.
Das resultierende Latex, gegebenenfalls in einer Dispersion, und die Farbmitteldispersion können dann gerührt und auf eine Temperatur von etwa 35°C bis etwa 70°C, in Ausführungsformen von etwa 40°C bis etwa 65°C erhitzt werden, was zu Toneraggregaten von etwa 2 Mikrometern bis etwa 10 Mikrometern im mittleren Volumendurchmesser, in Ausführungsformen von etwa 5 Mikrometern bis etwa 8 Mikrometern im mittleren Volumendurchmesser führt.
Koagulationsmittel
In Ausführungsformen kann während oder vor der Aggregation des Latex und der wässrigen Farbmitteldispersion ein Koagulationsmittel zugegeben werden. Das Koagulationsmittel kann über einen Zeitraum von etwa 1 Minute bis etwa 60 Minuten, in Ausführungsformen von etwa 1,25 Minuten bis etwa 20 Minuten, in Abhängigkeit von den Verarbeitungsbedingungen zugegeben werden.
Beispiele für geeignete Koagulationsmittel umfassen Polyaluminiumhalogenide wie z. B. Polyaluminiumchlorid (PAC), oder das korrespondierende Bromid, Fluorid oder Iodid, Polyaluminiumsilikate wie z. B. Polyaluminiumsulfosilikat (PASS), sowie wasserlösliche Metallsalze, einschließlich Aluminiumchlorid, Aluminiumnitrit, Aluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Calciumacetat, Calciumchlorid, Calciumnitrit, Calciumoxylat, Calciumsulfat, Magnesiumacetat, Magnesiumnitrat, Magnesiumsulfat, Zinkacetat, Zinknitrat, Zinksulfat, Kombinationen davon und dergleichen. Ein geeignetes Koagulationsmittel ist PAC, das kommerziell erhältlich ist und durch die kontrollierte Hydrolyse von Aluminiumchlorid mit Natriumhydroxid hergestellt werden kann. Im Allgemeinen kann PAC durch die Zugabe von zwei Mol einer Base zu einem Mol Aluminiumchlorid hergestellt werden. Die Spezies ist beim Lösen und Lager unter sauren Bedingungen löslich und stabil, wenn der pH-Wert weniger als etwa 5 beträgt. Die Spezies in Lösung enthält vermutlich die Formel Al₁₃O₄(OH)₂₄(H₂O)₁₂ mit etwa 7 positiven elektrischen Ladungen pro Einheit.
In Ausführungsformen umfassen geeignete Koagulationsmittel ein Polymetallsalz wie zum Beispiel Polyaluminiumchlorid (PAC), Polyaluminiumbromid oder Polyaluminiumsulfosilikat. Das Polymetallsalz kann in einer Salpetersäurelösung oder anderen verdünnten Säurelösungen wie z. B. Schwefelsäure, Salzsäure, Citronensäure oder Essigsäure vorliegen. Das Koagulationsmittel kann in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners und in Ausführungsformen von etwa 0,1 bis etwa 3 Gewichtsprozent des Toners vorhanden sein.
Aggregierungsmittel
Bei der Bildung der Toner der vorliegenden Offenbarung kann jegliches Aggregierungsmittel eingesetzt werden, das eine Komplexierung verursachen kann. Es können sowohl Erdalkalimetall- als auch Übergangsmetallsalze als Aggregierungsmittel verwendet werden. In Ausführungsformen können Erdalkalisalze zum Aggregieren von Latexharzkolloiden mit einem Farbmittel gewählt werden, um die Bildung einer Tonerzusammensetzung zu ermöglichen. Solche Salze umfassen zum Beispiel Berylliumchlorid, Berylliumbromid, Berylliumiodid, Berylliumacetat, Berylliumsulfat, Magnesiumchlorid, Magnesiumbromid, Magnesiumiodid, Magnesiumacetat, Magnesiumsulfat, Calciumchlorid, Calciumbromid, Calciumiodid, Calciumacetat, Calciumsulfat, Strontiumchlorid, Strontiumbromid, Strontiumiodid, Strontiumacetat, Strontiumsulfat, Bariumchlorid, Bariumbromid, Bariumiodid und gegebenenfalls Kombinationen davon. Beispiele für Übergangsmetallsalze oder Anionen, die als Aggregierungsmittel eingesetzt werden können umfassen Acetate von Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Ruthenium, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium oder Silber; Acetoacetate von Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Ruthenium, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium oder Silber; Sulfate von Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Mangan, Eisen, Ruthenium, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium oder Silber; und Aluminiumsalze wie z. B. Aluminiumacetat, Aluminiumhalogenide wie z. B. Polyaluminiumchlorid, Kombinationen davon und dergleichen.
Wachs
Während der Bildung eines Latex in einer Emulsion-Aggregation-Synthese können auch Wachsdispersionen zugesetzt werden. Geeignete Wachse umfassen zum Beispiel submikrometergroße Wachspartikel in einem Größenbereich von etwa 50 bis etwa 1000 Nanometern, in Ausführungsformen von etwa 100 bis etwa 500 Nanometern im mittleren Volumendurchmesser, suspendiert in einer wässrigen Phase aus Wasser und einem ionischen Tensid, nichtionischen Tensid oder Kombinationen davon. Geeignete Tenside umfassen die oben beschriebenen. Das ionische Tensid oder nichtionische Tensid kann in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 20 Gewichtsprozent, in Ausführungsformen von etwa 0,5 bis etwa 15 Gewichtsprozent des Wachses vorhanden sein.
Die Wachsdispersion gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel ein natürliches pflanzliches Wachs, ein natürliches tierisches Wachs, ein Mineralwachs und/oder ein synthetisches Wachs umfassen. Beispiele für natürliche pflanzliche Wachse umfassen zum Beispiel Carnaubawachs, Candelillawachs, Japan-Wachs und Myrthenwachs. Beispiele für natürliche tierische Wachse umfassen zum Beispiel Bienenwachs, punisches Wachs, Lanolin, Lackwachs, Schellackwachs und Walrat. Mineralwachse umfassen zum Beispiel Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Montanwachs, Ozokeritwachs, Ceresinwachs, Petrolatumwachs und Erdölwachs. Synthetische Wachse der vorliegenden Offenbarung umfassen zum Beispiel Fischer-Tropsch-Wachs, Acrylatwachs, Fettsäureamidwachs, Silikonwachs, Polytetrafluorethylenwachs, Polyethylenwachs, Polypropylenwachs sowie Kombinationen davon.
Beispiele für Polypropylen- und Polyethylenwachse umfassen solche, die kommerziell von Allied Chemical und Baker Petrolite erhältlich sind, von Michelman Inc. und the Daniels Products Company erhältliche Wachsdispersionen, kommerziell von Eastman Chemical Products, Inc. erhältliches EPOLENE N-15, VISCOL 550-P, ein Polypropylen mit geringem gewichtsgemitteltem Molekulargewicht, das von Sanyo Kasel K. K. erhältlich ist, sowie ähnliche Materialien. In Ausführungsformen besitzen kommerziell erhältliche Polyethylenwachse ein Molekulargewicht (Mw) von etwa 100 bis etwa 5000, und in Ausführungsformen von etwa 250 bis etwa 2500, während kommerziell erhältliche Polypropylenwachse ein Molekulargewicht von etwa 200 bis etwa 10.000 und in Ausführungsformen von etwa 400 bis etwa 5000 aufweisen.
In Ausführungsformen können die Wachse funktionalisiert sein. Beispiele für zur Funktionalisierung von Wachsen addierte Gruppen umfassen Amine, Amide, Imide, Ester, quartäre Amine und/oder Carbonsäuren. In Ausführungsformen können die funktionalisierten Wachse Acrylpolymeremulsionen sein, zum Beispiel JONCRYL 74, 89, 130, 537 und 538, die alle von Johnson Diversey, Inc. erhältlich sind, oder chlorierte Polypropylene und Polyethylene, die kommerziell von Allied Chemical, Baker Petrolite Corporation und Johnson Diversey, Inc. erhältlich sind.
Das Wachs kann in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 30 Gewichtsprozent des Toners und in Ausführungsformen von etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsprozent des Toners vorhanden sein.
pH-Einstellungsmittel
In einigen Ausführungsformen kann dem Latex, Farbmittel und den optionalen Additiven ein pH-Einstellungsmittel zugesetzt werden, um die Geschwindigkeit des Emulsion-Aggregation-Prozesses zu steuern. Das in den Verfahren der vorliegenden Offenbarung verwendete pH-Einstellungsmittel kann eine beliebige Säure oder Base sein, die sich auf die hergestellten Produkte nicht negativ auswirkt. Geeignete Basen können Metallhydroxide wie z. B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid und gegebenenfalls Kombinationen davon umfassen. Geeignete Säuren umfassen Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Citronensäure, Essigsäure und gegebenenfalls Kombinationen davon. Sobald die gewünschte Endgröße der Tonerpartikel erreicht ist, kann der pH-Wert der Mischung zum Beispiel mit einer Base auf einen Wert von etwa 3,5 bis etwa 7, in Ausführungsformen von etwa 4 bis etwa 6,5 eingestellt werden. Die Base kann jegliche geeignete Base umfassen, wie zum Beispiel Alkalimetallhydroxide wie zum Beispiel Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniumhydroxid. Das Alkalimetallhydroxid kann in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 30 Gewichtsprozent der Mischung, in Ausführungsformen von etwa 0,5 bis etwa 15 Gewichtsprozent der Mischung zugegeben werden.
Die resultierende Mischung aus Latex, gegebenenfalls in einer Dispersion, Stabilisierungsmittel, gegebenenfalls Wachs, Farbmitteldispersion, gegebenenfalls Koagulationsmittel und gegebenenfalls Aggregierungsmittel kann dann gerührt und über einen Zeitraum von etwa 0,2 Stunden bis etwa 6 Stunden, in Ausführungsformen von etwa 0,3 Stunden bis etwa 5 Stunden, auf eine Temperatur unterhalb der Tg des Latex, in Ausführungsformen von etwa 30°C bis etwa 70°C, in Ausführungsformen von etwa 40°C bis etwa 65°C erhitzt werden.
In Ausführungsformen kann auf den aggregierten Partikeln anschließend eine optionale Schale gebildet werden. Zur Bildung des Schalenlatex kann jeder beliebige Latex, der oben für die Bildung des Latex beschrieben wurde, verwendet werden. In Ausführungsformen kann zur Bildung des Schalenlatex ein Styrol-n-butylacrylat-Copolymer verwendet werden. In Ausführungsformen kann der für die Bildung der Schale eingesetzte Latex eine Glasübergangstemperatur von etwa 35°C bis etwa 75°C aufweisen, in Ausführungsformen von etwa 40°C bis etwa 70°C.
Sofern eingesetzt, kann ein Schalenlatex mittels jeglichen Verfahrens innerhalb des Anwendungsbereichs eines Fachmanns, einschließlich Eintauchen, Sprühen und dergleichen aufgebracht werden. In Ausführungsformen kann ein Schale aufgebracht werden, indem zusätzlicher Latex zu den aggregierten Partikel gegeben wird und man diesen zusätzlichen Latex auf der Oberfläche der Partikel aggregieren lässt, wodurch darauf eine Schale gebildet wird. Als ein Schalenlatex kann ein beliebiger Harz innerhalb des Anwendungsbereichs von Fachleuten, einschließlich der oben beschriebenen Harze verwendet werden. Der Schalenlatex kann aufgebracht werden, bis die gewünschte Endgröße des Tonerpartikels erreicht ist, in Ausführungsformen von etwa 2 Mikrometer bis etwa 10 Mikrometer, in anderen Ausführungsformen von etwa 4 Mikrometer bis etwa 8 Mikrometer.
Koaleszenz
Die Mischung aus Latex, Farbmittel, optionalem Wachs und beliebigen Zusatzstoffen wird anschließend koalesziert. Koaleszieren kann das Rühren und Heizen bei einer Temperatur von etwa 80°C bis etwa 99°C, in Ausführungsformen von etwa 85°C bis etwa 98°C, über einen Zeitraum von etwa 0,5 Stunden bis etwa 12 Stunden, in Ausführungsformen von etwa 1 Stunde bis etwa 6 Stunden umfassen. Das Koaleszieren kann durch zusätzliches Rühren beschleunigt werden.
Nachfolgende Behandlungen
In Ausführungsformen kann der pH-Wert der Mischung nach dem Koaleszieren mit zum Beispiel einer Säure auf etwa 3,5 bis etwa 6 und in Ausführungsformen von etwa 3,7 bis etwa 5,5 abgesenkt werden, um die Toneraggregate weiter zu koaleszieren. Geeignete Säuren umfassen zum Beispiel Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Citronensäure und/oder Essigsäure. Die zugegebene Menge an Säure kann von etwa 0,1 bis etwa 30 Gewichtsprozent der Mischung und in Ausführungsformen von etwa 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent der Mischung betragen.
Die Mischung kann gekühlt, gewaschen und getrocknet werden. Das Kühlen kann bei einer Temperatur von etwa 20°C bis etwa 40°C, in Ausführungsformen von etwa 22°C bis etwa 30°C über einen Zeitraum von etwa 1 Stunde bis etwa 8 Stunden, in Ausführungsformen von etwa 1,5 Stunden bis etwa 5 Stunden stattfinden.
In Ausführungsformen kann das optionale Kühlen einer koaleszierten Toneraufschlämmung das Abschrecken durch Zugabe eines Kühlmediums wie zum Beispiel Eis, Trockeneis und dergleichen umfassen, um eine rasche Kühlung auf eine Temperatur von etwa 20°C bis etwa 40°C, in Ausführungsformen von etwa 22°C bis etwa 30°C zu bewirken. Das Quenchen kann durch die Verwendung einer ummantelten Reaktorkühlung machbar sein.
Die Toneraufschlämmung kann dann gewaschen werden Das Waschen kann bei einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 12 und in Ausführungsformen bei einem pH-Wert von etwa 9 bis etwa 11 durchgeführt werden. Das Waschen kann bei einer Temperatur von etwa 30°C bis etwa 70°C und in Ausführungsformen von etwa 40°C bis etwa 67°C durchgeführt werden. Das Waschen kann Filtrieren und Wiederaufschlämmen eines Tonerpartikel enthaltenden Filterkuchens in deionisiertem Wasser umfassen. Der Filterkuchen kann einmal oder mehrmals mittels deionisiertem Wasser gewaschen werden oder einmal mit deionisiertem Wasser bei einem pH-Wert von etwa 4 gewaschen werden, wobei der pH-Wert der Aufschlämmung mit einer Säure eingestellt wird, wobei darauf gegebenenfalls noch einmal oder mehrmals mit deionisiertem Wasser gewaschen wird.
Das Trocknen kann bei einer Temperatur von etwa 35°C bis etwa 75°C und in Ausführungsformen von etwa 45°C bis etwa 60°C durchgeführt werden. Das Trocknen kann fortgesetzt werden, bis der Feuchtigkeitsgrad der Partikel unterhalb eines festgelegten Ziels von etwa 1 Gew.-%, in Ausführungsformen von weniger als etwa 0,7 Gew.-% erreicht ist.
Die Tonerpartikel der vorliegenden Offenbarung können Partikel mit einer Größe von etwa 3,5 Mikrometern bis etwa 10 Mikrometern, in Ausführungsformen von etwa 4,5 Mikrometern bis etwa 8,5 Mikrometern aufweisen. Wie oben angegeben, können die resultierenden Tonerpartikel eine Rundheit von mehr als etwa 0,95, in Ausführungsformen von etwa 0,95 bis etwa 0,998, in Ausführungsformen von etwa 0,955 bis etwa 0,97 aufweisen. Wenn die sphärischen Tonerpartikel eine Rundheit in diesem Bereich aufweisen, gelangen die auf der Oberfläche des Bild haltenden Elements verbliebenen sphärischen Tonerpartikel zwischen die Kontaktbereiche des Bild haltenden Elements und der Kontaktlader, die Menge an deformiertem Toner ist gering, und daher kann die Erzeugung von Tonerfilmbildung verhindert werden, sodass eine stabile Bildqualität ohne Defekte über einen langen Zeitraum hinweg erhalten werden kann.
Zusatzstoffe
Der Toner kann auch Ladungszusatzstoffe in wirksamen Mengen von zum Beispiel etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent des Toners, in Ausführungsformen von etwa 0,5 bis etwa 7 Gewichtsprozent des Toners umfassen. Geeignete Ladungszusatzstoffe umfassen Alkylpyridiniumhalogenide, Bisulfate, die Ladungskontrollzusatzstoffe der US-Patente Nr. 3,944,493 , 4,007,293 , 4,079,014 , 4,394,430 und 4,560,635 , eine negative Ladung verstärkende Zusatzstoffe wie Aluminiumkomplexe, beliebige andere Ladungszusatzstoffe, Kombinationen davon und dergleichen.
Weitere optionale Zusatzstoffe umfassen jeden Zusatzstoff zur Verbesserung der Eigenschaften von Tonerzusammensetzungen. Eingeschlossen sind Oberflächenzusatzstoffe, Farbverstärker und dergleichen. Oberflächenzusatzstoffe, die nach Waschen oder Trocknen zu den Tonerzusammensetzungen gegeben werden können, umfassen zum Beispiel Metallsalze, Metallsalze von Fettsäuren, kolloidales Siliciumoxid, Metalloxide, Strontiumtitanate, Kombinationen davon und dergleichen, wobei die Zusatzstoffe gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 10 Gewichtsprozent des Toners, in Ausführungsformen von etwa 0,5 bis etwa 7 Gewichtsprozent des Toners vorhanden sein können. Beispiele für solche Zusatzstoffe umfassen zum Beispiel solche, die in den US-Patenten Nr. 3,590,000 , 3,720,617 , 3,655,374 und 3,983,045 beschrieben sind. Weitere Zusatzstoffe umfassen Zinkstearat und AEROSIL R972^®, erhältlich von Degussa. Die beschichteten Siliciumdioxide von US-Patent Nr. 6,190,815 und US-Patent Nr. 6,004,71 können ebenfalls in Mengen von zum Beispiel etwa 0,05 bis etwa 5 Gewichtsprozent, in Ausführungsformen von etwa 0,1 bis etwa 2 Gewichtsprozent des Toners gewählt werden, wobei diese Zusatzstoffe während der Aggregation zugegeben oder in das gebildete Tonerprodukt gemischt werden können.
Anwendungen
Toner gemäß der vorliegenden Offenbarung können in einer Vielzahl von bilderzeugenden Vorrichtungen, einschließlich Druckern, Kopiermaschinen und dergleichen, verwendet werden. Die gemäß der vorliegenden Offenbarung erzeugten Toner sind für Bilderzeugungsprozesse hervorragend geeignet, insbesondere für Xerographie-Prozesse, die mit einer Tonerüberführungseffizienz von mehr als etwa 90 Prozent betrieben werden können, wie solche mit einem kompakten Maschinendesign ohne Reiniger oder solche, die ausgelegt sind, um hochwertige Farbbilder mit ausgezeichneter Bildauflösung, gutem Signal-Rausch-Verhältnis und Bildhomogenität zu liefern. Darüber hinaus können die Toner der vorliegenden Offenbarung für elektrophotographische Bilderzeugungs- und Druckverfahren wie z. B. digitale Bilderzeugungssysteme und Verfahren ausgewählt werden.
Das Bilderzeugungsverfahren umfasst die Erzeugung eines Bildes in einem elektronischen Druckgerät und die anschließende Entwicklung des Bildes mit einer Tonerzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung. Die Erzeugung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche von photoleitfähigen Materialien mithilfe elektrostatischer Mittel liegen innerhalb des Anwendungsbereichs von Fachleuten. Der grundlegende Xerographieprozess umfasst das Aufbringen einer gleichmäßigen elektrostatischen Ladung auf einer photoleitfähigen, isolierenden Schicht, Exposition der Schicht gegenüber einem Licht- und Schattenbild, um die Ladung auf der Fläche der dem Licht ausgesetzten Schicht abzuleiten, und Entwickeln des resultierenden latenten elektrostatischen Bildes durch Abscheiden eines fein verteilten elektroskopischen Materials, das in diesem technischen Gebiet als „Toner” bezeichnet wird, auf dem Bild. Der Toner wird normalerweise auf entladene Flächen der Schicht angezogen, wodurch ein Tonerbild gebildet wird, das dem latenten, elektrostatischen Bild entspricht. Dieses Pulverbild kann dann auf eine Trägeroberfläche wie z. B. Papier übertragen werden. Das übertragene Bild kann anschließend zum Beispiel mittels Hitze dauerhaft auf der Trägeroberfläche fixiert werden.
Entwicklerzusammensetzungen können hergestellt werden, indem mittels der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erhaltene Toner mit bekannten Trägerpartikeln, einschließlich beschichteter Träger wie z. B. Stahl, Ferriten und dergleichen, vermischt werden. Siehe zum Beispiel U.S. Patente Nr. 4,937,166 und 4,935,326 . Das Toner-zu-Träger-Massenverhältnis solcher Entwickler kann von etwa 2 bis etwa 20 Gewichtsprozent und in Ausführungsformen von etwa 2,5 bis etwa 5 Gewichtsprozent der Entwicklerzusammensetzung vorhanden sein. Die Trägerpartikel können einen Kern mit einer darüber liegenden Polymerbeschichtung wie z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA) mit einer darin dispergierten leitfähigen Komponente wie leitfähigem Kohlenstoffschwarz umfassen. Trägerbeschichtungen umfassen Silikonharze wie z. B. Methylsilsesquioxane, Fluorpolymere wie z. B. Polyvinylidenfluorid, Mischungen von Harzen, die in der triboelektrischen Reihe nicht besonders nah benachbart sind, wie z. B. Polyvinylidenfluorid und Acryle, duroplastische Harze, wie z. B. Acryle, Mischungen davon sowie weitere bekannte Komponenten.
Die Entwicklung kann über Entladungsflächenentwicklung auftreten. Beim Entladungsflächenentwickeln wird der Photorezeptor geladen und dann werden die zu entwickelnden Flächen entladen. Die Entwicklungsfelder und Tonerladungen sind so beschaffen, dass der Toner durch die geladenen Flächen auf dem Photorezeptor abgestoßen wird und von den entladenen Flächen angezogen wird. Dieser Entwicklungsprozess wird in Laserscannern verwendet.
Die Entwicklung kann auch durch den im US-Patent Nr. 2,874,063 beschriebenen Entwicklungsprozess mit Magnetbürste erreicht werden. Dieses Verfahren umfasst, dass ein Magnet den ein Entwicklermaterial enthaltenden Toner der vorliegenden Offenbarung sowie magnetische Trägerpartikel trägt. Das Magnetfeld des Magneten verursacht ein Ausrichten der magnetischen Träger in einer bürstenähnlichen Konfiguration und diese „magnetische Bürste” wird mit der das elektrostatische Bild tragenden Oberfläche des Photorezeptors in Kontakt gebracht. Die Tonerpartikel werden von der Bürste mittels elektrostatischer Anziehung zum elektrostatischen Bild auf die entladenen Flächen des Photorezeptors gezogen und daraus resultiert die Entwicklung des Bildes. In Ausführungsformen wird ein leitfähiger Magnetbürstenprozess eingesetzt, bei dem der Entwickler leitfähige Trägerpartikel umfasst und einen elektrischen Strom zwischen dem vormagnetisierten Magneten durch die Ladungsträger zum Photorezeptor leiten kann.
Bilderzeugung
Mit den hierin offenbarten Tonern sind auch bilderzeugende Verfahren vorgesehen. Solche Verfahren umfassen zum Beispiel einige der oben genannten Patente sowie die US-Patente Nr. 4,265,990 , 4,858,884 , 4,584,253 und 4,563,408 . Das Bilderzeugungsverfahren umfasst die Erzeugung eines Bildes in einem elektronischen Druck- und magnetischen Bildcharaktererkennungsgerät und die anschließende Entwicklung des Bildes mit einer Tonerzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung. Die Erzeugung und Entwicklung von Bildern auf der Oberfläche von photoleitfähigen Materialien mithilfe elektrostatischer Mittel liegen innerhalb des Anwendungsbereichs von Fachleuten. Der grundlegende Xerographieprozess umfasst das Aufbringen einer gleichmäßigen Ladung auf einer photoleitfähigen, isolierenden Schicht, Exposition der Schicht gegenüber einem Licht- und Schattenbild, um die Ladung auf der Fläche der dem Licht ausgesetzten Schicht zu verteilen, und Entwickeln des resultierenden latenten, elektrostatischen Bildes durch Abscheiden eines fein verteilten elektroskopischen Materials, zum Beispiel Toner, auf dem Bild. Der Toner wird normalerweise auf solchen Flächen der Schicht angezogen, die eine Ladung behalten haben, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird, das dem latenten, elektrostatischen Bild entspricht. Dieses Pulverbild kann dann auf eine Trägeroberfläche wie z. B. Papier übertragen werden. Das übertragene Bild kann anschließend mittels Hitze dauerhaft auf der Trägeroberfläche fixiert werden. Anstelle der Bildung des Latentbilds durch die gleichmäßige Aufladung der photoleitfähigen Schicht und anschließenden Exposition der Schicht gegenüber einem Licht- und Schattenbild, kann das latente Bild auch durch direkte Aufladung der Schicht in einer Bildkonfiguration gebildet werden. Anschließend kann das Pulverbild auf der photoleitfähigen Schicht fixiert werden, wodurch der Pulverbildtransfer beseitigt wird. Weitere geeignete Fixierungsmittel wie z. B. Lösungsmittel- oder Beschichtungsbehandlungen können den vorgenannten Heizfixierungsschritt ersetzen.
In Ausführungsformen können zum farbigen Drucken mehrere gefärbte Toner zur Erzeugung von Bildern verwendet werden. In Ausführungsformen können diese Toner die reinen Primärfarbmittel, nämlich Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umfassen. In anderen Ausführungsformen können zusätzliche Farben verwendet werden, einschließlich Rot, Blau und Grün, zusätzlich zu den Primärfarben Cyan, Magenta und Gelb. Andere Konzepte können Farbmittel umfassen, die das oben beschriebene helle Magenta, helles Cyan, helles Gelb, helles Schwarz oder Grau, Kombinationen davon und dergleichen umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann ein Bilderzeugungssystem der vorliegenden Offenbarung fünf oder mehr Farben umfassen, wobei mindestens eine davon das oben beschriebene helle Magenta ist. In einigen Ausführungsformen können diese anderen Farben Cyan, Magenta, Gelb und/oder Schwarz umfassen.
Die folgenden Beispiele werden zur Erläuterung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorgelegt. Diese Beispiele sollen nur darstellend sein; es ist keinesfalls beabsichtigt, den Bereich der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Des Weiteren beziehen sich alle Teile und Prozentangaben, wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Wie hierin verwendet, bezieht sich „Raumtemperatur” auf eine Temperatur von etwa 20°C bis etwa 25°C.
BEISPIELE
BEISPIEL 1
Herstellung eines Latexharzes mit einer niedrigen Glasübergangstemperatur (Tg). Eine Latexemulsion (als Harz A bezeichnet), die aus der Emulsionspolymerisation von Styrol, n-Butylacrylat und β-Carboxyethylacryalt erzeugte Polymerpartikel umfasste, wurde wie folgt hergestellt.
Eine Tensidlösung, bestehend aus etwa 605 Gramm DOWFAX^TM 2A1, einem Alkyldiphenyloxiddisulfonat von The Dow Chemical Company, und etwa 387 Kilogramm deionisiertem Wasser, wurde mittels 10-minütigem Mischens in einem Edelstahlvorratsbehälter hergestellt. Der Vorratsbehälter wurde dann vor der Überführung in einen Reaktor etwa 5 Minuten lang mit Stickstoff gespült. Der Reaktor wurde kontinuierlich mit Stickstoff gespült, während mit etwa 100 Umdrehungen pro Minute (UpM) gerührt wurde. Anschließend wurde der Reaktor auf etwa 80°C erhitzt.
Getrennt davon wurden zur Bildung einer Initiatorlösung etwa 6,1 Kilogramm Ammoniumpersulfat-Initiator in etwa 30,2 Kilogramm deionisiertem Wasser gelöst.
Eine Monomeremulsion wurde auf die folgende Weise hergestellt. Etwa 311,4 Kilogramm Styrol, etwa 95,6 Kilogramm Butylacrylat, etwa 12,21 Kilogramm β-Carboxyethylacrylat, etwa 2,88 Kilogramm 1-Dodecanthiol, etwa 1,42 Kilogramm Dodecandioldiacrylat (A-DOD), etwa 8,04 Kilogramm DOWFAX^TM 2A1 und etwa 193 Kilogramm deionisiertes Wasser wurden zur Bildung einer Emulsion vermischt.
Dann wurde etwa 1% der oben beschriebenen Monomeremulsion bei 80°C unter Stickstoffspülung langsam in den die wässrige Tensidphase enthaltenden Reaktor gegeben, um „Keime” zu bilden. Anschließend wurde die Initiatorlösung langsam in den Reaktor geladen und nach etwa 10 Minuten wurde der Rest der Emulsion kontinuierlich unter Verwendung einer Dosierungspumpe mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5%/Minute in den Reaktor überführt.
Sobald die gesamte Monomeremulsion in den Hauptreaktor geladen war, wurde die Temperatur weitere 2 Stunden bei 80°C gehalten, um die Reaktion zu vollenden.
Dann wurde der Reaktor gekühlt, bis die Reaktortemperatur auf etwa 35°C gesenkt war. Das Produkt wurde in einem Vorratsbehälter aufgefangen. Nach dem Trocknen des Latex waren dessen molekulare Eigenschaften wie folgt: das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) betrug etwa 35.419; das zahlengemittelte Molekulargewicht (Mn) betrug etwa 11.354; und der Beginn der Glasübergangstemperatur (Tg) lag bei etwa 51°C.
BEISPIEL 2
Herstellung eines Latexharzes mit einer hohen Glasübergangstemperatur (Tg). Eine Latexemulsion (als Harz B bezeichnet), die aus der Emulsionspolymerisation von Styrol, n-Butylacrylat und β-Carboxyethylacrylat erzeugte Polymerpartikel umfasst, wurde wie folgt hergestellt.
Eine Tensidlösung, bestehend aus etwa 605 Gramm DOWFAX^TM 2A1 und etwa 387 Kilogramm deionisiertem Wasser, wurde mittels 10-minütigen Mischens in einem Edelstahlvorratsbehälter hergestellt. Der Vorratsbehälter wurde dann vor der Überführung in einen Reaktor etwa 5 Minuten lang mit Stickstoff gespült. Der Reaktor wurde kontinuierlich mit Stickstoff gespült, während mit etwa 100 Umdrehungen pro Minute (UpM) gerührt wurde.
Anschließend wurde der Reaktor auf etwa 80°C erhitzt.
Getrennt davon wurden zur Bildung einer Initiatorlösung etwa 6,1 Kilogramm Ammoniumpersulfat-Initiator in etwa 30,2 Kilogramm deionisiertem Wasser gelöst.
Eine Monomeremulsion wurde auf die folgende Weise hergestellt. Etwa 332,5 Kilogramm Styrol, etwa 74,5 Kilogramm Butylacrylat, etwa 12,21 Kilogramm β-Carboxyethylacrylat, etwa 2,88 Kilogramm 1-Dodecanthiol, etwa 1,42 Kilogramm Dodecandioldiacrylat (A-DOD), etwa 8,04 Kilogramm DOWFAX^TM 2A1 und etwa 193 Kilogramm deionisiertes Wasser wurden zur Bildung einer Emulsion vermischt.
Dann wurde etwa 1% der oben beschriebenen Monomeremulsion bei 80°C unter Stickstoffspülung langsam in den die wässrige Tensidphase enthaltenden Reaktor gegeben, um „Keime”- zu bilden. Anschließend wurde die Initiatorlösung langsam in den Reaktor geladen und nach etwa 10 Minuten wurde der Rest der Emulsion kontinuierlich unter Verwendung einer Dosierungspumpe mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,5%/Minute in den Reaktor überführt.
Sobald die gesamte Monomeremulsion in den Hauptreaktor geladen war, wurde die Temperatur weitere 2 Stunden bei 80°C gehalten, um die Reaktion zu vollenden.
Dann wurde der Reaktor gekühlt, bis die Reaktortemperatur auf etwa 35°C gesenkt war. Das Produkt wurde in einem Vorratsbehälter aufgefangen. Nach dem Trocknen des Latex waren dessen molekulare Eigenschaften wie folgt: das Mw betrug etwa 33.700; das Mn betrug etwa 10.900; und der Beginn der Tg lag bei etwa 58,6°C.
BEISPIEL 3
Herstellung eines Toners Etwa 286,9 Gramm Harz A aus Beispiel 1 mit einer Feststoffbeladung von etwa 41,4 Gewichtsprozent und etwa 60,49 Gramm einer Wachsemulsion, die einen gereinigten Paraffinwachs mit etwa 42 Kohlenstoffatomen umfasste und eine Feststoffbeladung von etwa 30,5 Gew.-% aufwies, wurden in einem Gefäß zu etwa 613,5 Gramm deionisiertem Wasser gegeben und unter Verwendung eines bei 4.000 UpM betriebenen IKA Ultra Turrax T50 Homogenisators gerührt. Anschließend wurde eine wie in Tabelle 1 unten folgend dargestellte Pigmentmischung zu dem Reaktor gegeben. Nach Zugabe des Pigments wurden etwa 36 Gramm einer Flockungsmittelmischung, die etwa 3,6 Gramm Polyaluminiumchlorid und etwa 32,4 Gramm einer etwa 0,02 molaren Salpetersäurelösung enthielt, tropfenweise zugegeben. Während die Flockungsmittelmischung tropfenweise zugegeben wurde, wurde die Homogenisatorgeschwindigkeit auf etwa 5.200 UpM erhöht und es wurde weitere 5 Minuten lang homogenisiert.
Anschließend wurde die Mischung mit einer Geschwindigkeit von etwa 1°C pro Minute auf eine Temperatur von etwa 51°C erhitzt und dort für eine Dauer von etwa 1,5 Stunden bis etwa 2 Stunden gehalten, was zu einem mit einem Counter Counter gemessenen, volumengemittelten Partikeldurchmesser von etwa 5 Mikrometern führte. Während des Erhitzens wurde der Rührer mit etwa 250 UpM betrieben; etwa 10 Minuten nachdem die Solltemperatur von etwa 49°C erreicht war, wurde die Rührergeschwindigkeit auf etwa 220 UpM verringert.
Dann wurden etwa 134,6 Gramm Harz B aus Beispiel 2 mit einer Feststoffbeladung von etwa 41,6 Gewichtsprozent zu der Reaktormischung gegeben und man ließ über einen zusätzlichen Zeitraum von etwa 30 Minuten bei etwa 51°C aggregieren, was zu einem volumengemittelten Partikeldurchmesser von etwa 5,7 Mikrometern führte.
Der pH-Wert der Reaktormischung wurde mit einer 1M Natriumhydroxidlösung auf einen pH von etwa 4 eingestellt und dann wurden etwa 4,82 Gramm VERSENE 100 (Ethylendiamintetraacetat (EDTA) von Dow Chemical), ein Chelatisierungsmittel, zugegeben.
Der resultierende pH-Wert betrug etwa 6,5. Der pH-Wert wurde dann unter Verwendung von etwa 0,02M HNO₃ auf etwa 5,6 verringert.
Anschließend wurde die Reaktormischung mit etwa 1°C pro Minute erhitzt, um eine Temperatur von etwa 95°C zu erreichen. Danach wurde die Reaktionsmischung behutsam etwa 3 Stunden lang bei etwa 95°C gerührt, damit die Partikel koaleszieren und eine sphärische Form einnehmen konnten.
Nach etwa 1 Stunde Koaleszenz wurde der pH-Wert des Reaktorinhalts auf etwa 7 eingestellt und die Reaktormischung wurde die verbliebenen 2 Stunden lang behutsam gerührt. Dann wurde die Heizung des Reaktors abgestellt und die Reaktormischung durfte mit einer Geschwindigkeit von etwa 1°C pro Minute auf Raumtemperatur abkühlen.
Der resultierende Toner hatte einen volumengemittelten Partikeldurchmesser von etwa 5,7 Mikrometern und einer GSD von etwa 1,19, bestimmt mittels eines Multisizer 3 Coulter Counter von Beckman Coulter.
Unter Verwendung eines Nassauftragverfahrens gefolgt von einem Laminieren unter Verwendung eines GBC3500 Laminiergeräts von GBC wurden Tonermessfelder hergestellt. Wie weiter oben gesagt, wurde ein unschattierter Toner, d. h. ein ohne eine hellmagentafarbene Pigmentmischung hergestellter Toner als Kontrolle verwendet.
Die CIELAB-Werte für diese Toner, gemessen mit einem Spektrophotometer, sind in Tabelle 1 und in den Figuren zusammengefasst. Die Figuren umfassen Diagramme, die darstellen, was mit den Farbeigenschaften geschieht, wenn die Pigmentbeladung verringert wurde, um einen hellmagentafarbenen Toner herzustellen (1A und 1B). Das unschattierte helle Magenta umfasste etwa 0,5 Gew.-% PR122 und etwa 0,5 Gew.-% PR269.
Die Diagramme zeigen den Farbabstand zwischen einem hellmagentafarbenen, nicht Farbton korrigierten Toner bezogen auf die Kurve des Zielhalbtons der nominellen magentafarbenen Toners.
Wie bereits früher erwähnt, ist es zur Vermeidung von störenden Farbdiskontinuitäten in einem gedruckten Bild erforderlich, einen glatten Übergang zwischen durch den hellmagentafarbenen Toner erzeugten Farben und den durch den nominellen magentafarbenen Toner erzeugten Farben zu erreichen. Der unkorrigierte hellmagentafarbene Toner erfüllt diese Anforderung nicht, da seine Halbtonkurve beträchtlich von der Kurve des Zielhalbtons des nominellen magentafarbenen Toners abweicht. Diese Farbdifferenz wird durch eine Veränderung des Farbwinkels beim Verringern der Pigmentbeladung verursacht, was bei einer entwickelten Tonermasse pro Einheitsfläche (TMA) von 0,45 mg/cm² zu einem ΔE-Farbabstand von der Zielkurve von 12,9 führt. Dies ist ein beträchtlicher Abstand, da das menschliche Auge unter bestimmten Bedingungen so geringe Farbabstände wie ein ΔE nahe an 1 beobachten kann.
Dieser Farbabstand zwischen den Halbtonkurven des magentafarbenes und unkorrigierten hellmagentafarbenen Toners tritt in allen drei Dimensionen (L*, a* und b*) auf, aber für eine einfachere Darstellung wird er in zwei getrennten zweidimensionalen Ansichten in 1A und 1B dargestellt. 1A ist eine Auftragung von b* gegen a* und zeigt deutlich die Farbtondiskrepanz zwischen den beiden Kurven. Insbesondere ist die Kurve der Kombination aus magentafarbenem und unkorrigiertem hellmagentafarbenem Toner stark gekrümmt, nachdem der unkorrigierte hellmagentafarbene Toner 100% erreicht hat. 1B ist eine Auftragung von Buntheit C* gegen Helligkeit L*, die zeigt, das bei einer beliebigen gegebenen Buntheit der unkorrigierte hellmagentafarbene Toner auch heller ist als der nominelle magentafarbene Toner.
Wie oben gesagt, wurden mehrere hellmagentafarbene Toner unter Verwendung unterschiedlicher Farbmittel in unterschiedlichen Mengen hergestellt, wie in Tabelle 1 dargelegt.

Unter Verwendung des Kubelka-Munk-Farbmodells für Feststoffe und des spektralen Yule-Nielsen-Neugebauer(YNN)-Farbmodells für Halbtöne wurden Pigmentformulierungen geschaffen, um diese signifikant große Farbtonverschiebung zu korrigieren. Die verschiedenen Pigmentformulierungsoptionen umfassten: primäres magentafarbenes Farbmittel PR269 oder PR122, mit PY74 Farbton korrigiert und mit R330 oder PB15:3 schattiert. Die Tonerpartikel wurden hergestellt und es wurden Nassauftragsproben mit einer Zieltonermasse von 0,45 mg/cm² hergestellt und die Farbeigenschaften wurden wie in Tabelle 1 dargestellt gemessen. TABELLE 1 Kolorimetrische Lab-Werte für hellmagentafarbene Tonerbeispiele, und Vorhersagefehler zum Ziel in deltaE₂₀₀₀

Toner ID	L	a	b	CIE ΔE	ΔE 2000	Pigmentart	Pigmentbeladung Gew.%.
Toner 1 unkorrigiert	74,4	46,4	–20,4	12,9	6,8	PR269/PR122	0,84
Toner 2	68,7	40,9	–4,7	7,4	2,6	PR269/PR122/PY74/R330	0,521/0,521/0,13/0,034
Toner 3	72,0	42,9	–6,6	2,7	2,7	PR269/PR122/PY74	0,5725/0,5725/0,1047
Toner 4	69,9	43,1	–4,9	4,5	2,1	PR269/PR122/PY74/R330	0,5902/0,5902/0,1243/0,0145
Toner 5	71,7	42,6	–6,7	2,9	2,5	PR269/PY74	0,884/0,097
Toner 6	70,2	46,5	–8,8	4,3	0,8	PB15:3/PR122/PY74	0,007/1,7/0,107
Toner 7	70,0	43,2	–8,0	1,9	1,3	PR122/PY74/R330	1,583/0,091/0,027

PR 269 = Pigment Red 269
PR 122 = Pigment Red 122
PR 74 = Pigment Yellow 74
R330 = Regal 330 Kohlenstoffschwarz
PB 15:3 = Pigment Blue 15:3

Die oben aufgeführte Tabelle 1 zeigt Pigmentkonzentrationen für verschiedene Farbton korrigierte, hellmagentafarbene Toner. Des Weiteren ist die Farbanalyse wiedergegeben, welche die enge Übereinstimmung zwischen experimentellen Toner und dem hellmagentafarbenen Ziel zeigt. Die mit Pigment Red 122 hergestellten Toner korrigierten die Farbtonverschiebung besser (geringeres ΔE) als die mit Pigment Red 269 hergestellten. Die Zielfarbe war definiert als 40% Flächendeckungspunkt auf der Halbtonkurve des nominellen magentafarbenen Toners, was in diesem Fall der Farbe [L* = 69,2, a* = 46,4, b* = –8,6] entsprach.
2 gibt die Farbergebnisse für den korrigierten hellmagentafarbenen Toner auf eine exakt analoge Weise zu 1 wieder. Wie in 2A zu sehen ist, besteht zwischen den Kurven des magentafarbenen und des korrigierten hellmagentafarbenen Toners praktisch kein Unterschied. Insbesondere ist die Kurve der Kombination aus magentafarbenem und korrigiertem hellmagentafarbenem Toner glatt und kontinuierlich, nachdem der unkorrigierte hellmagentafarbene Toner 100% erreicht hat. 2B ist eine Auftragung von Buntheit C* gegen Helligkeit L*, die zeigt, das bei einer beliebigen gegebenen Buntheit der korrigierte magentafarbene Toner dem nominellen magentafarbenen Toner in Helligkeit und Buntheit exakt entspricht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

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US 4394430 [0078]
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US 4563408 [0085]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Polymer Data Handbook: Basic Edition” (Soc. Polymer Science, Japan Ed.: Baihukan) [0022]

Claims

Hellmagentafarbener Toner, umfassend mindestens ein Harz, ein optionales Wachs und mindestens ein magentafarbenes Farbmittel, das ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel in Kombination mit mindestens einem Farbton einstellenden Farbmittel umfasst, das Licht mit Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert.
Hellmagentafarbener Toner gemäß Anspruch 1, des Weiteren gegebenenfalls umfassend ein Schattierung einstellendes Farbmittel, das Licht mit Wellenlängen von etwa 600 bis etwa 700 Nanometern absorbiert.
Hellmagentafarbener Toner gemäß Anspruch 1, wobei das magentafarbene Farbmittel aus der Gruppe bestehend aus Pigment Red 57:1, Pigment Red 81:2, Pigment Red 122, Pigment Red 185, Pigment Red 238, Pigment Red 269, Solvent Red 52, Solvent Red 151, Solvent Red 155, Solvent Red 172, sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners ausgewählt wird; oder wobei das Farbton einstellende Farbmittel aus der Gruppe bestehend aus Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 180, Pigment Orange 2, Pigment Orange 5, Pigment Orange 38, Pigment Orange 64, Pigment Red 4, Pigment Red 38, Pigment Red 66, Pigment Red 119, Pigment Red 178, Solvent Yellow 16, Solvent Yellow 93, Solvent Yellow 104, Solvent Yellow 163, Solvent Yellow 14, Solvent Red 111 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 1 Gewichtsprozent des Toners ausgewählt wird; oder wobei das Farbton einstellende Farbmittel Pigment Yellow 74 in einer Menge von etwa 0,04 Gewichtsprozent bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des Toners umfasst; oder wobei der Toner einen Emulsion-Aggregation-Toner umfasst, und wobei der Toner des Weiteren einen Wachs umfasst, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Carnaubawachs, Candelillawachs, Japanwachs, Myrthenwachs, Bienenwachs, punischem Wachs, Lanolin, Lackwachs, Shellackwachs, Walrat, Paraffinwachs, mikrokristallinem Wachs, Montanwachs, Ozokeritwachs, Ceresinwachs, Petrolatumwachs, Erdölwachs, Fischer-Tropsch-Wachs, Acrylatwachs, Fettsäureamidwachs, Silikonwachs, Polytetrafluorethylenwachs, Polyethylenwachs, Polypropylenwachs sowie Kombinationen davon.
Hellmagentafarbener Toner gemäß Anspruch 2, wobei das Schattierung einstellende Farbmittel aus der Gruppe bestehend aus Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 16, Pigment Blue 27, Pigment Blue 61, Pigment Green 4, Pigment Green 7, Kohlenstoffschwarz, Solvent Blue 35, Solvent Blue 38, Solvent Blue 48, Solvent Blue 70, Solvent Blue 101, Solvent Black 7 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 0,6 Gewichtsprozent des Toners ausgewählt wird; oder wobei das Schattierung einstellende Farbmittel Pigment Blue 15:3 in einer Menge von etwa 0,003 Gewichtsprozent bis etwa 0,05 Gewichtsprozent des Toners umfasst.
Paar aus zusammenpassenden magentafarbenen Toner, umfassend den hellmagentafarbenen Toner gemäß Anspruch 1 zusammen mit einem zweiten magentafarbenen Toner, wobei die Farbe des zweiten magentafarbenen Toners, der bei einer vorbestimmten Deckung des Halbtonbereichs auf ein Substrat gedruckt wurde, im Wesentlichen der Farbe des festen (100%) gedruckten Messfelds des hellmagentafarbenen Toners gemäß Anspruch 1 entspricht.
Paar von zusammenpassenden magentafarbenen Tonern gemäß Anspruch 5, wobei die vorbestimmte Deckung des Halbtonbereichs des zweiten magentafarbenen Toners, bei dem sich die beiden magentafarbenen Toner entsprechen, bei etwa 10% bis etwa 70% Flächendeckung liegt, oder wobei der hellmagentafarbene Toner einen Wert für die Helligkeit L* von etwa 10 bis etwa 45 Einheit über dem des zweiten magentafarbenen Toners aufweist, wenn beide Toner mit einer 100%ige Flächendeckung gedruckt werden.
Hellmagentafarbener Toner gemäß Anspruch 1; umfassend: mindestens ein Harz; und ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pigment Red 57:1, Pigment Red 81:2, Pigment Red 122, Pigment Red 185, Pigment Red 238, Pigment Red 269 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners; mindestens ein Farbton einstellendes Farbmittel, das Licht der Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert und aus der Gruppe bestehend aus Pigment Yellow 12, Pigment Yellow 17, Pigment Yellow 74, Pigment Yellow 83, Pigment Yellow 97, Pigment Yellow 180, Pigment Orange 2, Pigment Orange 5, Pigment Orange 38, Pigment Orange 64, Pigment Red 4, Pigment Red 38, Pigment Red 66, Pigment Red 119, Pigment Red 178 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 1 Gewichtsprozent des Toners ausgewählt wird; und gegebenenfalls ein oder mehrere Schattierung einstellende Farbmittel, die Licht der Wellenlängen von etwa 600 bis etwa 700 Nanometern absorbieren und aus der Gruppe bestehend aus Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 16, Pigment Blue 27, Pigment Blue 61, Pigment Green 4, Pigment Green 7, Kohlenstoffschwarz sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,001 Gewichtsprozent bis etwa 0,6 Gewichtsprozent des Toners ausgewählt werden.
Toner gemäß Anspruch 7, wobei das Farbton einstellende Farbmittel Pigment Yellow 74 in einer Menge von etwa 0,04 Gewichtsprozent bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des Toners umfasst und das Schattierung einstellende Farbmittel aus der Gruppe bestehend aus Pigment Blue 15:3 und Regal 330 in einer Menge von etwa 0,003 Gewichtsprozent bis etwa 0,05 Gewichtsprozent des Toners ausgewählt wird.
Toner gemäß Anspruch 1 oder 7, wobei das mindestens eine Harz aus der Gruppe bestehend aus Styrolen, Acrylaten, Methacrylaten, Butadienen, Isoprenen, Acrylsäuren, Methacrylsäuren, Acrylnitrilen sowie Kombinationen davon ausgewählt wird; oder wobei das mindestens eine Harz mindestens einen amorphen Polyester umfasst, oder wobei das mindestens eine Harz mindestens einen kristallinen Polyester umfasst.
Hellmagentafarbener Toner gemäß Anspruch 1; umfassend: mindestens ein Harz; und ein oder mehrere magentafarbene Farbmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pigment Red 57:1, Pigment Red 81:2, Pigment Red 122, Pigment Red 185, Pigment Red 238, Pigment Red 269 sowie Kombinationen davon in einer Gesamtmenge von etwa 0,1 Gewichtsprozent bis etwa 5 Gewichtsprozent des Toners; mindestens ein Farbton einstellendes Farbmittel, das Licht der Wellenlängen von etwa 400 bis etwa 500 Nanometern absorbiert und Pigment Yellow 74 in einer Menge von etwa 0,04 Gewichtsprozent bis etwa 0,2 Gewichtsprozent des Toners umfasst; oder gegebenenfalls ein Schattierung einstellendes Farbmittel, das Licht der Wellenlängen von etwa 600 bis etwa 700 Nanometern absorbiert und Kohlenstoffschwarz in einer Menge von etwa 0,003 Gewichtsprozent bis etwa 0,05 Gewichtsprozent des Toners umfasst.