Тонер

Тонер

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к тонеру, используемому в способах формирования изображения, таких как электрофотографические способы, способы электростатической записи, способы магнитной записи и тонерно-струйные способы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Скорость печати в лазерных принтерах и копировальных аппаратах, использующих электрофотографические системы, претерпела резкое увеличение в последние годы. Это создало спрос на тонеры, которые обладают лучшей стойкостью и лучшей способностью к низкотемпературной фиксации. В частности, способность к низкотемпературной фиксации, в силу ее связи со снижением потребления энергии, стала существенным требованием к разработке тонера в последние годы, учитывая жесткие требования к разработке тонера из-за экологической ответственности.

Кроме того, по мере роста рынка лазерных принтеров и копировальных аппаратов возникло требование, чтобы тонер был стабильным и проявлял свои свойства даже при хранении в высокотемпературной среде. Более того, исключение вентиляторов из конструкции устройств формирования изображения в погоне за более компактными и тихими устройствами формирования изображения привело к все более повышающимся температурам в устройствах формирования изображения. Как следствие, от тонера стала требоваться высокая стабильность при хранении при еще более высоких температурах.

На этом фоне были проведены исследования тонеров, которые имеют так называемую структуру «ядро-оболочка», в которой, для того чтобы обеспечить способность к низкотемпературной фиксации, ядро образовано из связующего полимера, который охватывает воск, а для того, чтобы удовлетворить требования к высокой стойкости проявления и высокой стабильности при хранении, оболочка образована из полимера, который обладает высокой температурой стеклования, или из полимера, который обладает высокой молекулярной массой.

Например, с целью достижения безмасляной фиксации и улучшения прозрачности слайдовых изображений, патентный документ 1 раскрывает суспензионно-полимеризованный тонер, который охватывает сложноэфирный воск.

С целью повышения характеристик проявления, характеристик переноса и характеристик фиксации тонера патентный документ 2 раскрывает воск-охватывающий тонер, содержащий ядро из сополимера стирола и бутилакрилата, покрытое оболочкой из сополимера стирола, метакриловой кислоты и метилметакрилата.

[0003] [Патентный документ 1] публикация заявки на патент Японии № H8-050367

[Патентный документ 2] WO 2008/126865

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Тонеры в соответствии с вышеприведенными опубликованными документами безусловно обладают отличными характеристиками. Однако, когда они были распространены на электрофотографические процессы, которые осуществляют на более высоких скоростях, чем в прошлом, было установлено, что в случае использования при высоких температурах потребовалось бы дальнейшие улучшения эффективности очистки. Было также установлено, что в случае хранения в высокотемпературной среде потребовались бы дополнительные улучшения стабильности при хранении.

Настоящее изобретение предлагает тонер, который, сохраняя эффективность очистки в случае использования при высоких температурах и стабильность при высокотемпературном хранении, способен к низкотемпературной фиксации даже в высокоскоростных электрофотографических процессах.

[0005] В результате целенаправленных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что вышеописанные проблемы решаются путем управления модулем потерь упругости (также обозначаемым ниже как G"), получаемым при измерениях динамической вязкоупругости тонера. Настоящее изобретение было достигнуто на основе этого обнаруженного факта.

[0006] Таким образом, настоящее изобретение представляет собой тонер, имеющий частицы тонера, каждая из которых содержит связующий полимер и красящее вещество, причем тонер характеризуется тем, что, когда динамические вязкоупругие свойства тонера измеряются в диапазоне температур от по меньшей мере 30°C до не более чем 200°C, i) при Tp [°C], являющемся температурой, при которой модуль потерь упругости обладает максимальным значением, Tp составляет от по меньшей мере 40°C до не более чем 55°C, и ii) при G"(Tp) [Па], являющемся модулем потерь упругости при температуре Tp [°C], G"(Tp+15) [Па], являющемся модулем потерь упругости при температуре Tp+15 [°C], и G"(Tp+30) [Па], являющемся модулем потерь упругости при температуре Tp+30 [°C], G"(Tp), G"(Tp+15) и G"(Tp+30) удовлетворяют следующим уравнениям (1), (2) и (3):

8,00×10⁷≤G"(Tp)≤3,00×10⁸ (1)

G"(Tp)/G"(Tp+15)≤6,00 (2)

50,0≤G"(Tp+15)/G"(Tp+30) (3).

[0007] Настоящее изобретение может обеспечить тонер, который, сохраняя эффективность очистки при высокотемпературном использовании, например, когда температура в машине возросла, и стабильность при высокотемпературном хранении, способен к низкотемпературной фиксации даже в высокоскоростных электрофотографических процессах.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] При измерениях динамической вязкоупругости тонера в диапазоне температур от по меньшей мере 30°C до не более чем 200°C тонер по настоящему изобретению характеризуется тем, что температура Tp, при которой модуль потерь упругости (также обозначаемый ниже как G") обладает максимальным значением, находится в предписанном диапазоне, максимальное значение G" находится в предписанном диапазоне, отношение между максимальным значением G" и значением G" при конкретной температуре находится в предписанном диапазоне, и отношение значений G" при двух конкретных температурах находится в предписанном диапазоне. Вдобавок к этому, путем подстройки этих параметров в предписанных диапазонах, даже у машин с высокой скоростью формирования изображения, может быть подавлено снижение эффективности очистки при высокотемпературном использовании (например, когда температура в машине возросла) и одновременно могут быть удовлетворены способность к низкотемпературной фиксации и стабильность при высокотемпературном хранении.

Изобретатели предполагают следующую гипотезу в отношении тех причин, почему вышеописанные проблемы решаются в настоящем изобретении.

Эффективность очистки, стабильность при хранении и способность к низкотемпературной фиксации тонера, как правило, сильно коррелируют с твердостью тонера при его температуре. Более конкретно, стабильность при хранении и способность к низкотемпературной фиксации сильно коррелируют с абсолютным значением твердости тонера. Таким образом, стабильность при хранении выигрывает от более высокой твердости, в то время как способность к низкотемпературной фиксации выигрывает от большей мягкости. В случае эффективности очистки, с другой стороны, твердость, необходимая для легкой очистки, определяется комбинацией с чистящим лезвием, и по этой причине эффективность очистки более сильно коррелирует с изменениями в твердости тонера, чем с абсолютным значением твердости тонера. А именно, когда твердость тонера легко восприимчива к изменению, твердость тонера может оказаться за пределами области, в которой легко выполняется очистка лезвием, что, в свою очередь, приводит к ухудшению эффективности очистки. В связи с этим можно сделать вывод, что эффективность очистки выигрывает от небольших изменений твердости тонера.

Температурная зависимость твердости полимера часто оценивается через динамическую вязкоупругость. Из измерений динамической вязкоупругости полимера получают два показателя: модуль накопления упругости (обозначаемый ниже как G'), который является элементом упругости, и модуль потерь упругости (G"), который является элементом вязкости. При этом G" имеет максимальное значение при фазовом переходе и, в частности, имеет максимальное значение в окрестности температуры стеклования (обозначаемой ниже как Tg). С другой стороны, известно, что значение G' претерпевает резкое падение в окрестности Tg.

Если рассматривать отношение к эффективности очистки тонера, G' имеет большие значения при температурах вплоть до Tg тонера, и, как следствие, существует большое упругое сопротивление и тонер сопротивляется деформации. Вдобавок к этому, при температурах вблизи Tg тонера значение G' снижается, в то время как G" принимает большие значения, и, как следствие, существует большое вязкое сопротивление, и тонер опять же сопротивляется деформации. С другой стороны, при температурах выше Tg тонера как G', так и G" принимают низкие значения, и, как следствие, тонер легко деформируется. А именно, когда было установлено очищающее лезвие для легкой чистки в низкотемпературной среде, эффективность очистки затем легко нарушается, когда температура в устройстве формирования изображения во время чистки превышает Tg тонера. В то время как для решения этой проблемы может быть предусмотрена установка высокой Tg тонера, это ухудшает способность к низкотемпературной фиксации и, таким образом, неблагоприятно.

Настоящее изобретение устанавливает температуру Tp [°C], которая соответствует Tg тонера, при низкой температуре от по меньшей мере 40°C до не более чем 55°C, и устанавливает максимальное значение G"(Tp) G" в пределах от по меньшей мере 8,00×10⁷ (Па) до не более чем 3,00×10⁸ (Па). В дополнение к этому, отношение между G"(Tp) и G"(Tp+15) должно быть не больше чем 6,00, а отношение между G"(Tp+15) и G"(Tp+30) должно быть по меньшей мере 50,0.

Основываясь на предыдущем, у тонера по настоящему изобретению, несмотря на то, что он обладает низкой Tg, изменение твердости тонера мало даже выше Tg тонера в области, где температура несколько выше, то есть Tp+15 [°C], и, как следствие, эффективность очистки может быть сохранена. В дополнение к этому, стабильность при хранении также является превосходной из-за высокого G"(Tp). С другой стороны, способность к низкотемпературной фиксации также является превосходной, так как тонер разрабатывался для того, чтобы быть мягким в диапазоне более высокой температуры, то есть Tp+30 [°C]. Изобретатели считают, что тонер по настоящему изобретению демонстрирует превосходные характеристики благодаря трем факторам, приведенным выше.

[0009] В настоящем изобретении Tp, которая является температурой, при которой модуль потерь упругости тонера обладает своим максимальным значением, составляет от по меньшей мере 40°C до не более чем 55°C. Более предпочтительно Tp составляет от по меньшей мере 42°C до не более чем 53°C.

Когда температура Tp, при которой имеет место вышеописанное максимальное значение, составляет от по меньшей мере 40°C до не более чем 55°C, эффективность очистки повышается за счет синергетических эффектов с другими условиями в изобретении по настоящей заявке, и в дополнение к этому стабильность при хранении при высоких температурах может сосуществовать со способностью к низкотемпературной фиксации. Как было указано ранее, Tp, благодаря своей связи с Tg тонера, вносит большой вклад в способность к низкотемпературной фиксации и стабильность при хранении. Дополнительные улучшения вышеописанных эффектов получаются, когда Tp составляет от по меньшей мере 42°C до не более чем 53°C.

Когда Tp составляет менее 40°C, тонер имеет низкую Tg и, как следствие, нарушается стабильность при хранении.

Когда Tp превышает 55°C, тонер имеет высокую Tg и, как следствие, нарушается способность к низкотемпературной фиксации. Это значение Tp можно регулировать, например, путем управления температурой стеклования связующего полимера.

[0010] Максимальное значение G"(Tp) [Па] модуля потерь упругости тонера составляет в настоящем изобретении от по меньшей мере 8,00×10⁷ до не более чем 3,00×10⁸. Диапазон от по меньшей мере 1,00×10⁸ до не более чем 2,00×10⁸ является более предпочтительным.

Когда этот G"(Tp) составляет от по меньшей мере 8,00×10⁷ до не более чем 3,00×10⁸, эффективность очистки повышается за счет синергетических эффектов с другими условиями в настоящем изобретении, и, в дополнение к этому, стабильность при хранении при высоких температурах может сосуществовать со способностью к низкотемпературной фиксации. Как было указано ранее, G"(Tp), поскольку он по существу представляет твердость тонера при Tg тонера, вносит большой вклад в способность к низкотемпературной фиксации и стабильность при хранении. Дополнительные улучшения вышеописанных эффектов получаются, когда G"(Tp) составляет от по меньшей мере 1,00×10⁸ до не более чем 2,00×10⁸.

Когда G"(Tp) составляет менее 8,00×10⁷, тонер является слишком мягким при Tg тонера, и тогда склонно возникать ухудшенная стабильность при хранении.

Когда G"(Tp) составляет более 3,00×10⁸, тонер является слишком твердым при Tg тонера, и тогда склонно возникать ухудшенная способность к низкотемпературной фиксации.

G"(Tp) можно регулировать, например, путем регулирования молекулярной массы связующего полимера или других полимеров.

[0011] G"(Tp)/G"(Tp+15), которое представляет собой отношение между G"(Tp) и G" при Tp+15 (°C), в настоящем изобретении меньше или равно 6,00. Более предпочтительно, чтобы оно было больше или равно 1,50 и меньше или равно 5,50.

Когда это отношение G"(Tp)/G"(Tp+15) меньше или равно 6,00, эффективность очистки повышается за счет синергетических эффектов с другими условиями в изобретении по настоящей заявке, и, в дополнение к этому, стабильность при хранении при высоких температурах может сосуществовать со способностью к низкотемпературной фиксации. Как было указано ранее, G"(Tp)/G"(Tp+15) - из-за того, что оно представляет собой отношение между твердостью тонера в окрестности Tg тонера и твердостью тонера при температуре на 15°C выше, чем Tg тонера, и из-за того, что оно представляет собой твердость тонера при температуре выше Tg тонера - вносит большой вклад в улучшение эффективности очистки и стабильности при хранении. Дополнительные улучшения в вышеописанных эффектах получаются, когда G"(Tp)/G"(Tp+15) меньше или равно 5,50.

Когда G"(Tp)/G"(Tp+15) превышает 6,00, твердость тонера в окрестности температуры на 15°C выше, чем Tg тонера, является неадекватной по сравнению с твердостью тонера в окрестности Tg тонера, и, как следствие, эффективность очистки и стабильность хранения могут быть ухудшены.

G"(Tp)/G"(Tp+15) можно регулировать, например, путем включения в состав тонера двух полимеров с различными Tg, а также путем управления совместимостью между этими двумя полимерами.

[0012] G"(Tp+15)/G"(Tp+30), которое представляет собой отношение между G"(Tp+15) и G" при Tp+30 (°C), в настоящем изобретении больше или равно 50,0. Более предпочтительно, чтобы оно было больше или равно 60,0 и меньше или равно 1000.

Когда G"(Tp+15)/G"(Tp+30) больше или равно 50,0, эффективность очистки повышается за счет синергетических эффектов с другими условиями в изобретении по настоящей заявке, и, в дополнение к этому, стабильность при хранении при высоких температурах может сосуществовать со способностью к низкотемпературной фиксации. Как было указано ранее, G"(Tp+15)/G"(Tp+30) - из-за того, что оно представляет собой отношение между твердостью тонера в окрестности температуры на 15°C выше, чем Tg тонера, и твердостью тонера в окрестности температуры на 30°C выше, чем Tg тонера - вносит большой вклад в способность к низкотемпературной фиксации. Дополнительные улучшения в вышеописанных эффектах получаются, когда G"(Tp+15)/G"(Tp+30) больше или равно 60,0.

Когда G"(Tp+15)/G"(Tp+30) меньше, чем 50,0, тонер не является достаточно мягким при Tp+30 (°C), что, как следствие, может ухудшить способность к низкотемпературной фиксации.

G"(Tp+15)/G"(Tp+30) можно регулировать путем управления молекулярной массой и степенью кристалличности связующего полимера, либо путем управления соотношением между Tg тонера и температурой плавления путем включения в состав тонера материала с низкой температурой размягчения, например, воска, а также путем включения в состав тонера двух полимеров с различными Tg и управления совместимостью между этими двумя полимерами.

[0013] G"(Tp+15) [Па] в настоящем изобретении предпочтительно составляет от по меньшей мере 2,00×10⁷ Па до не более чем 1,00×10⁸ Па. Диапазон от по меньшей мере 3,00×10⁷ Па до не более чем 7,00×10⁷ Па является более предпочтительным.

G"(Tp+15) в диапазоне от по меньшей мере 2,00×10⁷ Па до не более чем 1,00×10⁸ Па обеспечивает даже лучшую твердость тонера при Tp+15 (°C) и тем самым делает возможным сохранение стабильности при хранении в средах с еще более высокими температурами.

G"(Tp+15) можно регулировать путем включения в состав тонера двух полимеров с различными Tg, а также путем управления совместимостью между этими двумя полимерами и их молекулярными массами.

[0014] Материалы, используемые в тонере по настоящему изобретению, будут подробно описаны ниже.

В качестве связующего полимера, используемого в тонере по настоящему изобретению, могут быть использованы известные полимеры без особого ограничения.

Конкретными примерами являются следующие: виниловые полимеры, полиэфирные смолы, полиамидная смола, фурановые смолы, эпоксидные смолы, ксилоловые смолы, силиконовые смолы и т.д. Может быть использована одна из этих смол или смесь этих смол. Виниловый полимер может представлять собой гомополимер или сополимер следующих мономеров: стирольные мономеры, типичными представителями которых служат стирол, α-метилстирол и дивинилбензол; ненасыщенные сложные эфиры карбоновых кислот, типичными представителями которых служат метилакрилат, бутилакрилат, метилметакрилат, 2-гидроксиэтилметакрилат, трет-бутилметакрилат и 2-этилгексилметакрилат; ненасыщенные карбоновые кислоты, типичными представителями которых служат акриловая кислота и метакриловая кислота; ненасыщенные дикарбоновые кислоты, типичным представителем которых служит малеиновая кислота; ненасыщенные ангидриды дикарбоновых кислот, типичным представителем которых служит малеиновый ангидрид; виниловые мономеры нитрильного типа, типичным представителем которых служит акрилонитрил; галогенсодержащие виниловые мономеры, типичным представителем которых служит винилхлорид; и виниловые мономеры нитро-типа, типичным представителем которых служит нитростирол.

[0015] В качестве красящего вещества, используемого в тонере по настоящему изобретению, могут быть без особого ограничения использованы известные до сих пор пигменты, красители, магнитные материалы и так далее, черного, желтого, пурпурного, голубого или другого цвета.

В конкретных терминах, в качестве черного красящего вещества может быть использован черный пигмент, типичным представителем которого служит углеродная сажа (технический углерод).

Конкретными примерами желтого красящего вещества могут быть желтые пигменты и желтые красители, типичными представителями которых служат следующие: моноазосоединения, диазосоединения, конденсированные азосоединения, изоиндолиновые соединения, бензимидазолоновые соединения, соединения антрахинона, азометаллические комплексы, метиновые соединения и аллиламидные соединения.

Конкретными примерами пурпурного красящего вещества могут быть пурпурные пигменты и пурпурные красители, типичными представителями которых служат следующие: моноазосоединения, конденсированные азосоединения, дикетопирролопиррольные соединения, соединения антрахинона, соединения хинакридона, соединения основных красителей лаков, нафтоловые соединения, бензимидазолоновые соединения, тиоиндигосоединения и периленовые соединения.

Конкретными примерами голубого красящего вещества могут быть голубые пигменты и голубые красители, типичными представителями которых служат следующие: фталоцианиновые соединения меди и их производные, соединения антрахинона и соединения основных красителей лаков.

Содержание красящего вещества предпочтительно составляет от 1 до 20 массовых частей на 100 массовых частей связующего полимера.

Тонер по настоящему изобретению может также быть магнитным тонером при условии включения в его состав магнитного материала. В этом случае магнитный материал может также выполнять вторую функцию красящего вещества. Примерами магнитного материала могут быть следующие: оксиды железа, типичными представителями которых служат магнетит, гематит и феррит; металлы, типичными представителями которых служат железо, кобальт и никель; и сплавы и смеси этих металлов с другими металлами, такими как алюминий, кобальт, медь, свинец, магний, олово, цинк, сурьма, бериллий, висмут, кадмий, кальций, марганец, селен, титан, вольфрам и ванадий.

[0016] Частицы тонера в тонере по настоящему изобретению предпочтительно содержат полярный полимер. В настоящем изобретении этот полярный полимер обозначает полимер, который имеет в своей структуре карбоксильную группу.

В качестве полярного полимера, используемого в тонере по настоящему изобретению, могут быть без особого ограничения использованы известные полимеры, которые содержат карбоксильную группу. Конкретными примерами являются содержащие карбоксильную группу виниловые полимеры, содержащие карбоксильную группу полиэфирные смолы, содержащие карбоксильную группу полиуретановые смолы и содержащие карбоксильную группу полиамидные смолы. В качестве содержащих карбоксильную группу виниловых полимеров могут быть использованы следующие: гомополимеры содержащего карбоксильную группу мономера, типичными представителями которых служат ненасыщенные карбоновые кислоты и ненасыщенные дикарбоновые кислоты, и сополимеры этих содержащих карбоксильную группу мономеров с, например, мономерами стирольного типа, ненасыщенными сложными эфирами карбоновых кислот, ангидридами ненасыщенных дикарбоновых кислот, виниловыми мономерами нитрильного типа, галогенсодержащими виниловыми мономерами и виниловыми мономерами нитро-типа.

Рассматривая с точки зрения улучшения эффективности очистки и баланса между способностью к низкотемпературной фиксации и стабильностью при хранении, в качестве полярного полимера предпочтительно используют два полярных полимера с различными Tg в сочетании. Предпочтительно, чтобы один из этих полярных полимеров имел Tg (Tg1) от по меньшей мере 65°C до не более чем 85°C, а другой из этих полярных полимеров имел Tg (Tg2) от по меньшей мере 75°C до не более чем 105°C.

Содержание полярного полимера, выраженное в расчете на 100 массовых частей связующего полимера, предпочтительно составляет от по меньшей мере 5 массовых частей до не более чем 30 массовых частей, а более предпочтительно - от по меньшей мере 10 массовых частей до не более чем 30 массовых частей.

Использование содержащего карбоксильную группу винилового полимера является предпочтительным среди вышеуказанных в настоящем изобретении с точки зрения простоты управления совместимостью со связующим полимером, а еще более предпочтительным является совместное использование с содержащей карбоксильную группу полиэфирной смолой.

Причина, по которой более предпочтительно совместное использование содержащего карбоксильную группу винилового полимера с содержащей карбоксильную группу полиэфирной смолой, заключается в следующем.

В случае способа получения тонера, в котором содержащая карбоксильную группу полиэфирная смола легко образует поверхностный слой тонера, как в способах суспензионной полимеризации, содержащий карбоксильную группу виниловый полимер, поскольку он притягивается к содержащей карбоксильную группу полиэфирной смоле, находящейся на самой поверхности тонера, легко претерпевает большую сегрегацию к поверхности тонера, чем в тонере, в котором не используется содержащая карбоксильную группу полиэфирная смола. Как следствие, изобретатели полагают, что область, в которой содержащий карбоксильную группу виниловый полимер совместим со связующим полимером, сделана достаточно узкой, и поэтому легче получается тонер, который удовлетворял бы соотношениям модуля потерь упругости, предусмотренным настоящим изобретением. Содержание содержащего карбоксильную группу винилового полимера предпочтительно составляет от по меньшей мере 5 массовых частей до не более чем 25 массовых частей на 100 массовых частей связующего полимера. В дополнение к этому, содержание содержащей карбоксильную группу полиэфирной смолы предпочтительно составляет от по меньшей мере 1 массовой части до не более чем 10 массовых частей на 100 массовых частей связующего полимера.

Более того, предпочтительно удовлетворяется соотношение 0,5≤Xa-Xb≤9,0, где Ха (мН/м) является межфазным натяжением на границе с водой содержащего карбоксильную группу винилового полимера, растворенного в стироле, которое определяется методом висячей капли, а Xb (мН/м) является межфазным натяжением на границе с водой содержащей карбоксильную группу полиэфирной смолы, растворенной в стироле, которое определяется методом висячей капли. Когда это соотношение выполняется, присутствие содержащей карбоксильную группу полиэфирной смолы в поверхностном слое частицы тонера еще больше облегчается в процессе получения тонера способом суспензионной полимеризации.

Ха предпочтительно составляет от по меньшей мере 24,0 мН/м до не более чем 35,0 мН/м, а Xb предпочтительно составляет от по меньшей мере 20,0 мН/м до не более чем 34,0 мН/м.

Что касается особенно подходящих конкретных примеров содержащего карбоксильную группу винилового полимера, то предпочтительным является стирольный полимер, в котором сополимеризованные компоненты являются по меньшей мере одним выбором из группы, состоящей из стирола, о-(м-,п)метилстирола, и м-(п-)этилстирола, и по меньшей мере одним выбором из группы, состоящей из метакриловой кислоты и акриловой кислоты, хотя еще более предпочтительным является этот стирольный полимер, дополнительно содержащий сложный эфир метакрилата и/или сложный эфир акрилата в качестве сополимеризованного компонента. Примерами предпочтительных сложных эфиров метакрилата и сложных эфиров акрилата являются метилакрилат, метилметакрилат, этилакрилат, этилметакрилат, пропилакрилат, пропилметакрилат, бутилакрилат, бутилметакрилат, октилакрилат, октилметакрилат, додецилакрилат, додецилметакрилат, стеарилакрилат, стеарилметакрилат, бегенилакрилат, бегенилметакрилат, 2-этилгексилакрилат и 2-этилгексилметакрилат.

Особенно подходящим конкретным примером содержащей карбоксильную группу полиэфирной полярной смолы является полиэфирная смола, полученная с использованием, в соотношении компонентов, при котором карбоксильная группа остается присутствующей, двухосновной кислоты или ее ангидрида и двухатомного спирта в качестве существенных компонентов и, например, три- или более функциональной многоосновной кислоты или ее ангидрида, одноосновной кислоты, три- или более функционального спирта и/или одноатомного спирта на факультативной основе, и с использованием способа, например, в котором конденсация-дегидратация осуществляется при температуре реакции от 180 до 260°C при нагревании в атмосфере азота и измерении кислотного числа. Примерами двухосновной кислоты и ее ангидрида являются алифатические двухосновные кислоты, такие как малеиновая кислота, малеиновый ангидрид, фумаровая кислота, итаконовая кислота, итаконовый ангидрид, щавелевая кислота, малоновая кислота, янтарная кислота, янтарный ангидрид, додецилсукциновая кислота, додецилсукциновый ангидрид, додеценилсукциновая кислота, додеценилсукциновый ангидрид, адипиновая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота и декан-1,10-дикарбоновая кислота, а также ароматические или алициклические двухосновные кислоты, такие как фталевая кислота, тетрагидрофталевая кислота и ее ангидрид, гексагидрофталевая кислота и ее ангидрид, тетрабромфталевая кислота и ее ангидрид, тетрахлорфталевая кислота и ее ангидрид, хлорэндиковая (HET) кислота и ее ангидрид, эндиковая кислота и ее ангидрид, изофталевая кислота, терефталевая кислота, циклогександикарбоновая кислота и 2,6-нафталиндикарбоновая кислота.

Примером двухатомного спирта могут служить алифатические диолы, такие как этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, триэтиленгликоль и неопентилгликоль; бисфенолы, такие как бисфенол А и бисфенол F, аддукты бисфенола А/оксида алкилена, такие как аддукт оксида этилена с бисфенолом А и аддукт оксида пропилена с бисфенолом А; аралкиленгликоли, такие как ксилилендигликоль; и алициклические диолы, такие как 1,4-циклогександиметанол и гидрогенизированный бисфенол А.

Примерами трифункциональных и более функциональных многоосновных кислот и их ангидридов могут служить тримеллитовая кислота, тримеллитовый ангидрид, метилциклогексентрикарбоновая кислота, метилциклогексентрикарбоновый ангидрид, пиромеллитовая кислота и пиромеллитовый ангидрид.

[0017] В настоящем изобретении содержащий карбоксильную группу виниловый полимер предпочтительно имеет средневесовую молекулярную массу (также обозначаемую ниже как Mw), измеренную методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ), от по меньшей мере 1,00×10⁴ до не более чем 5,00×10⁴. Более предпочтительным является диапазон от по меньшей мере 1,20×10⁴ до не более чем 3,00×10⁴.

Даже тогда, когда тонер по настоящему изобретению используется в более высокоскоростных электрофотографических процессах, значение Mw в диапазоне от по меньшей мере 1,00×10⁴ до не более чем 5,00×10⁴ позволяет поддерживать лучшую эффективность очистки, даже после длительного использования, и ингибировать ухудшение тонера после использования, а также добиться этих эффектов при сохранении способности к низкотемпературной фиксации. Эти эффекты улучшаются еще больше при Mw от по меньшей мере 1,20×10⁴ до не более чем 3,00×10⁴. Значением Mw можно управлять путем регулирования условий реакции в процессе синтеза полярного винилового полимера, например, температуры реакции, количества инициатора, и т.д.

Пиковая молекулярная масса (также обозначаемая ниже как Mp) содержащего карбоксильную группу винилового полимера в распределении молекулярной массы, измеренном методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ), предпочтительно составляет от по меньшей мере 1,00×10⁴ до не более чем 3,00×10⁴. В дополнение к этому, полагая, что высокомолекулярный компонент является полимерным компонентом, элюирующимся при гель-проникающей хроматографии (ГПХ) до времени элюирования, которое дает пиковая молекулярная масса (Mp), и полагая, что низкомолекулярный компонент является полимерным компонентом, элюирующимся после времени элюирования, которое дает пиковая молекулярная масса (Mp), кислотное число α [мг КОН/г] этого низкомолекулярного компонента и кислотное число β [мг КОН/г] этого высокомолекулярного компонента предпочтительно удовлетворяют соотношению 0,80≤α/β≤1,20. Более предпочтительно они удовлетворяют соотношению 0,85≤α/β≤1,15.

Распределение кислотного числа в содержащем карбоксильную группу виниловом полимере становится равномерным, когда вышеописанная Мр составляет от по меньшей мере 1,00×10⁴ до не более чем 3,00×10⁴ и удовлетворяется 0,80≤α/β≤1,20, и это может эффективно подавлять экссудацию низкомолекулярных веществ, образующихся при хранении в высокотемпературной среде, что может привести к снижению модуля потерь упругости. Это дает возможность лучшего сохранения эффективности очистки даже после того, как тонер по настоящему изобретению хранился в высокотемпературной среде. Эти эффекты еще больше усиливаются, когда удовлетворяется 0,85≤α/β≤1,15.

Mp можно регулировать путем изменения условий реакции в процессе синтеза содержащего карбоксильную группу винилового полимера, например, температуры реакции и количества инициатора. Описанное выше соотношение α/β можно регулировать, например, путем управления давлением и температурой реакционной системы в процессе синтеза содержащего карбоксильную группу винилового полимера или управления количеством добавляемого по каплям мономера, который обеспечивает предписанный состав в ходе реакции.

Средневесовая молекулярная масса (Mw) содержащей карбоксильную группу полиэфирной смолы, измеренная методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ), предпочтительно составляет от по меньшей мере 3,00×10³ до не более чем 3,00×10⁴, в то время как ее пиковая молекулярная масса (Мр) предпочтительно составляет от по меньшей мере 5,00×10⁴ до не более чем 2,00×10⁴.

[0018] Тонер по настоящему изобретению может также содержать воск. Конкретными примерами являются следующие: монофункциональные сложноэфирные воски, типичными представителями которых служат бегенилбегенат, стеарилстеарат и пальмитилпальмитат; бифункциональные сложноэфирные воски, типичными представителями которых служат дибегенилсебацат и гександиолдибегенат; трифункциональные сложноэфирные воски, типичным представителем которых служит глицеринтрибегенат; тетрафункциональные сложноэфирные воски, типичными представителями которых служат пентаэритриттетрастеарат и пентаэритриттетрапальмитат; гексафункциональные сложноэфирные воски, типичными представителями которых служат дипентаэритритгексастеарат и дипентаэритритгексапальмитат; полифункциональные сложноэфирные воски, типичным представителем которых служит полиглицеринбегенат; природные сложноэфирные воски, типичными представителями которых служат карнубский воск и рисовый воск; нефтяные воски и их производные, такие как парафиновый воск, микрокристаллический воск и вазелин; углеводородные воски, полученные по методу Фишера-Тропша, и их производные; полиолефиновые воски, такие как полиэтиленовый воск и полипропиленовый воск, и их производные; высшие алифатические спирты; алифатические кислоты, такие как стеариновая кислота и пальмитиновая кислота; и амидокислотные воски. Использование сложноэфирного воска является предпочтительным среди вышеуказанных, в частности, с точки зрения простоты управления совместимостью со связующим полимером.

Причина предпочтительности сложноэфирных восков заключается в следующем.

Среди восков, используемых в тонерах, сложноэфирные воски характеризуются легкой совместимостью со связующим полимером. Благодаря этому, при использовании сложноэфирного воска, связующий полимер в окрестности ядра тонера легко образует совместимое со сложноэфирным воском состояние, в то время как полярный полимер относительно плохо совместим в связующем полимере, и в результате полярный полимер гораздо легче сегрегируется к поверхности тонера.

Авторы изобретения считают, что вследствие этого гораздо легче получить тонер, который может удовлетворить соотношениям модуля потерь упругости, предусмотренным настоящим изобретением.

Сложноэфирный воск в настоящем изобретении относится к чистому сложному эфиру или к смеси сложного эфира, например, со свободной жирной кислотой, свободным спиртом, углеводородом и так далее, в которой содержание сложного эфира составляет по меньшей мере 75 масс.%. Таким образом, карнубский воск (содержание сложного эфира от 80 до 85 масс.%) и рисовый воск (содержание сложного эфира от 93 до 97 масс.%) также являются сложноэфирными восками.

Рассматривая с точки зрения обеспечения стабильности при хранении и способности к низкотемпературной фиксации, среди вышеуказанных восков предпочтительно использовать воски с температурой плавления от по меньшей мере 65°С до менее чем 80°C, и воски, в которых полуширина эндотермического пика, измеренного методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), составляет не более 4,0°C. Тонер, который удовлетворяет соотношениям модуля потерь упругости, предусмотренным настоящим изобретением, может быть еще более легко получен при использовании сложноэфирного воска, который удовлетворяет этим условиям по температуре плавления и полуширине эндотермического пика.

[0019] Тонер по настоящему изобретению может также содержать регулирующее заряд вещество. В качестве регулирующего заряд вещества, используемого в тонере по настоящему изобретению, могут быть без особого ограничения использованы известные к настоящему моменту регулирующие заряд вещества. Конкретными примерами регулирующих заряд отрицательного типа веществ являются следующие: соединения металлов с ароматическими карбоновыми кислотами, типичными представителями которых служат салициловая кислота, алкилсалициловая кис